KR20090125032A

KR20090125032A - 통신 장치, 동기 통신 시스템 및 동기 통신 방법

Info

Publication number: KR20090125032A
Application number: KR20097011514A
Authority: KR
Inventors: 히데츠구 코가; 마모루 후쿠다; 타츠히코 사토
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-12-03
Also published as: EP2139152B1; US20100008383A1; US8223804B2; TW200849925A; JPWO2008123272A1; KR101410625B1; EP2139152A4; JP4760978B2; CN101578806A; TWI445377B; EP2139152A1; CN101578806B; WO2008123272A1

Abstract

통신 장치가 전송로에 직렬로 접속된 경우에도, 각 통신 장치에 접속된 기기가 동기하고, 통신 주기를 짧게 할 수가 있는 통신 장치·방법을 제공한다.

제2 통신 장치(2)에 기억 장치를 경유하지 않는 중계로(260) 및 되돌림 경로(261)와, 그러한 경로 전환 스위치(250)를 구비하고, 제1 통신 장치(1)가 전송로(5)로부터 되돌림 경로(261)의 변환을 지시하여 전송로 지연 시간을 계측하여 제2 통신 장치(2)에 통지하고, 통신 주기마다 제1 통신 장치의 기준 타임을 송신하고, 제2 통신 장치는 이 전송로 지연 시간과 이 기준 타임으로 자기의 기준 타임을 보정한다.

또, 제1 통신 장치(1)는 동기 통신중에 새로운 제2 통신 장치(2)를 발견했을 때도 통신 주기의 남은 시간을 이용하여 전송로 지연 계측을 행한다.

또한, 제1 통신 장치, 제2 통신 장치는 프레임 개시 신호를 검출하여 전송지연을 짧게 하는 수단을 구비한다.

통신, 전송로, 동기, 기억 장치, 중계로, 되돌림 경로, 경로 전환, 스위치, 기준 타임, 보정, 지연 계측, 프레임 개시 신호, 검출, 전송지연

Description

통신 장치, 동기 통신 시스템 및 동기 통신 방법{COMMUNICATION DEVICE, SYNCHRONIZED COMMUNICATION SYSTEM, AND SYNCHRONIZED COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 전송로에 접속된 모든 통신 장치가 통신 시스템에 있어서의 기준 타임(time)에 동기하는 동기 통신 방법, 및 거기에 사용되는 통신 장치와 그 동기 통신 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제조 시스템에서는, 1대의 프로그램어블(programable) 콘트롤러(controller)나 PC(Personal Computer) 등의 제어 기기가 복수대의 센서(sensor), 릴레이(relay) 및 서보 드라이브(servo-driver) 등의 기기와 주기적으로 지령 데이터와 응답 데이터의 교환을 행하여 제어하고 있다. 각 기기는 전송로에 접속되고, 지령 데이터와 응답 데이터의 교환은 통신을 통해 일정한 통신 주기로 행해진다. 그 중에서, 공작기계나 칩마운터(chip-mounter) 등의 모션(motion) 제어 시스템에서는, 모션 콘트롤러(motion controller)가 전송로를 통해 서보 드라이브와 제어 루프(loop)를 구성한다.

따라서, 이들의 기기가 통신 주기에 동기하여 동작하기 위해 흔들림이 없는 통신 주기로 지령 데이터와 응답 데이터의 교환을 실현될 수 있는 동기 통신 시스템이 요구된다. 이러한 모션 제어의 고성능화를 위해서는, 모션 콘트롤러로부터 서 보 드라이브 등이 수신한 지령 데이터의 처리를 개시하는 타이밍을 동기시키고, 그 동기 어긋남을 최소로 하는 것, 및 모션 콘트롤러와 서보 드라이브가 지령 데이터와 응답 데이터의 교환을 행하는 통신 주기를 가능한 한 짧게 하는 것이 필요하다.

종래, 전송로에 접속된 모든 통신 장치가 통신 시스템에 있어서의 기준 타임으로 동기하는데는 기준 타임을 관리하는 통신 장치가 그 이외의 1개 이상의 통신 장치에 대해 기준 타임을 통지하는 방법이 채택되어 왔다.

예를 들면, 3대의 통신 장치가 전송로에 병렬로 접속되고, 그 중에 1대의 통신 장치(제1 통신 장치)가 기준 타임을 관리하는 경우, 상기 제1 통신 장치가 기준 타임을 나머지의 2대(제2 통신 장치 ＃1 및 제2 통신 장치 ＃2)에 일제히 동시 통보로 송신하고, 상기 2대의 제2 통신 장치가 그것을 수신하여 장치내 기준 타이머(timer)를 맞추는 방법이 채택되어 왔다.

이 경우, 제1 통신 장치가 송신한 데이터를 상기 2대의 제2 통신 장치가 수신하는 시간은 각각 다르다. 이것은 전송로를 신호가 전파하는 시간(전파지연 시간)이 걸리기 때문에 전송로의 길이에 의존하여 도달 시간에 차이가 발생하기 때문이다.

그러나, 통신 장치간의 전파지연 시간의 차이는 매우 작은 값이다. 이러한 통신 시스템에서는 상기 제1 통신 장치가 통신 주기 선두에 통신 데이터를 일제히 동시 통보하고, 그것을 수신한 모든 제2 통신 장치가 수신 타이밍(timing)에 동기하여 동작하는 것만으로도 통신 장치간에서의 동기 어긋남이 작은 동기 통신 시스템을 실현할 수 있다.

그런데 OA(Office Automation) 분야에서는 PC나 프린터 등을 접속하여 고속으로 통신하는 수단으로서 100BASE-T나 1000BASE-T를 물리층에 채용한 Ethernet(등록상표)이 보급되어 있다. Ethernet에 의한 통신 시스템에서는 기기를 포인트·투·포인트(point·to·point) 접속하는 것이 일반적이고, PC나 프린터 등의 기기는 HUB에 접속되고, 통신 장치간에 데이터를 수수 할 때는 HUB가 중계국으로서 전송을 행한다.

중계국으로서의 HUB에는 도 10-b의 특허 문헌 1에 나타나는 것 같은 스위칭 기능을 구비한 스위칭 HUB가 일반적으로 채용되고, 스토어＆포워드(store&forward)가 일반적인 전송 모드로서 채용되고 있다. 스토어＆포워드는 통신 프레임(frame)을 선두로부터 종단까지 모두 버퍼(buffer)에 격납하여 에러 체크(error check)를 실시하고, 결과가 정상적인 것을 송신지 기기가 접속된 포트(port)에 전송하는 순서를 채택한다.

도 10-a는 Ethernet의 통신 프레임의 포맷(format)이다. 프리엠블(preamble)(500)(7바이트), SFD(501)(Start　Frame　Delimiter, 1바이트), 송신지 어드레스(601)(6바이트), 송신원 어드레스(602)(6바이트), 타입(type)(603)(2바이트), 데이터(620)(46-1500바이트)와, FCS(606)(Flame　Check　Sequence, 4바이트)로 구성되고 있고, 최소 프레임 길이는 송신지 어드레스(601)로부터 FCS(606)까지로 64바이트이다.

상술한 대로 스토어＆포워드에서는 통신 프레임을 종단까지 수신한 후에 전송하므로, 전송 속도가 100Mbps의 경우, 적어도 SFD(1바이트)와 최소 프레임 길이 64바이트의 수신에 소요하는 5.2μs는 통신 장치 내의 전송지연 시간으로서 발생한다.

스위칭 HUB에는 이 전송지연 시간을 삭감하는 다른 전송 모드로서 컷스루(cut-through)를 실장한 것도 있다. 컷스루는 송신지 어드레스(601)을 수신한 타이밍에 송신지 기기가 접속된 포트에 전송을 개시하는 전송 방법이다. 그러나, 이 방법에서도 SFD(1바이트)와 송신지 어드레스(6바이트)의 수신에 소요하는 560ns는 통신 장치 내의 전송지연 시간으로서 발생한다.

OA 분야에 있어서의 Ethernet 통신 시스템에서는, HUB를 중심으로 통신 장치가 병렬로 접속된 구성을 채택하는 것이 일반적이지만, 생산 라인 등의 산업분야에서는 줄어든 배선화를 위해서 기기를 전송로에 직렬로 접속하는 것이 많다. 근년, 고속의 전송 속도의 특장으로부터 Ethernet 기술을 산업분야에 응용하는 경향이 있지만, 전송로에 통신 장치를 직렬로 접속하는 경우, 중계하는 통신 장치의 전송지연 시간이 성능에 영향을 준다.

도 11-a는 전술의 컷스루(cut through)로 중계하는 통신 장치를 직렬로 접속한 종래 시스템의 구성도이다. 도에 있어서, 1101이 기준 타임을 관리하는 제1 통신 장치, 1102 및 1103이 상기 통신 장치(1101)에 동기하여 동작하는 제2 통신 장치 ＃1 및 ＃2이다. 제조 시스템의 경우, 제1 통신 장치에는, 예를 들면 프로그램어블 콘트롤러 또는 PC, 제2 통신 장치에는, 예를 들면 서보 드라이브, 센서 또는 릴레이 등이 해당한다.

여기서, 제1 통신 장치의 포트1(1150)과 제2 통신 장치 ＃1의 포트1(1151), 및 제2 통신 장치 ＃1의 포트2(1152)와 제2 통신 장치 ＃2의 포트1(1153)이 직렬로 접속되어 있다. 제1 통신 장치와 제2 통신 장치 ＃2가, 통신 데이터를 교환하는 경우, 제2 통신 장치 ＃1이 통신 데이터의 중계를 행한다. 예를 들면, 제1 통신 장치로부터 제2 통신 장치 ＃2에 송신하는 경우, 제1 통신 장치가 송신한 데이터는 포트1(1151)로부터 제2 통신 장치 ＃1 내를 통과하고 포트2(1152)로부터 송출된 후, 포트1(1153)을 경유하여 제2 통신 장치 ＃2에 수신된다.

도 11-b는 종래 시스템에 있어서의, 통신과 동기 동작의 타이밍을 나타내는 타이밍 차트(timing chart)의 예이다. 도에 있어서, S는 통신 장치(1101)가 시스템 전체의 통신 동기를 행하기 때문에 통신 주기의 선두에서 일제히 동시 통보하는 동기 프레임이고, CMD ＃1은 통신 장치(1101)가 통신 장치(1102)에 송신하는 지령 프레임, RSP ＃1은 통신 장치(1102)가 통신 장치(1101)에 송신하는 응답 프레임이다. 지령 프레임은 릴레이의 ON/OFF나 서보 드라이브의 목표 위치의 통지에 사용되고, 응답 프레임은 센서의 현재 값이나 서보 드라이브의 위치 피드백(feedback) 값의 통지에 사용된다. CMD ＃2 및 RSP ＃2는 각각 통신 장치(1103)에 대한 지령 프레임 및 응답 프레임으로 내용은 CMD ＃1 및 RSP ＃1과 동등하다.

다음에, 제어의 개시 타이밍에 대해서 설명한다. 제2 통신 장치 ＃n과 그 전단의 통신 장치간의 전송로에 있어서의 전파지연 시간을 Ttr＿n, 중계하는 통신 장치 내의 전송지연 시간을 Trpt로 하고, 제2 통신 장치 ＃1 및 ＃2는, 제1 통신 장치로부터 송신된 동기 프레임 S를 수신한 타이밍에 통신 동기 인터럽트(interrupt)를 발생시켜 동기 동작을 행한다고 하면, 전송로의 전파지연과 전송지연에 의해 제 2 통신 장치 ＃1과 ＃2에서는 통신 동기 인터럽트를 발생하는 타이밍에 (Trpt＋Ttr＿2)의 시간차가 있다.

여기서, 통신 장치 내의 전송지연 시간과 전송로의 전파지연 시간을 맞추어 전송로 지연 시간이라고 부르면, 제1 통신 장치가 송신한 동기 프레임 S를 제2 통신 장치 ＃n이 수신할 때까지의 전송로 지연 시간 ＃n은 다음의 식으로 나타내진다. 다만, 여기에서는 모든 통신 장치에 있어서 Trpt는 같은 값으로 가정하고 있다.

전송로 지연 시간 ＃n :

이 때문에, 복수의 제2 통신 장치 또는 제2 통신 장치에 접속된 기기가 동기하여 동작하기 위해서는, 각 제2 통신 장치가 구비하는 기준 타임은 제1 통신 장치가 구비하는 기준 타임을 전송로 지연 시간에 의해 보정한 것 이어야만 한다.

전송로 지연 시간을 계측하는 예로서, 기준 타임을 관리하는 통신 장치와의 되돌림 지연 시간(데이터가 왕복하는데 필요로 하는 시간)을 각각 측정하고, 왕로 및 귀로에 필요로 하는 시간이 동일한 것을 전제로 해서 각 통신 장치까지의 지연 시간을 계측하는 방법이 있다.

도 9는 특허 문헌 2에 인용되고 있는 종래의 통신 시스템의 예이고,도 9에서는 n대의 통신 장치(1001~1005)가 전송로(1012)에 직렬로 접속되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 각 통신 장치의 시각을 동기시키는데는, 먼저 제1 통신 장치(1001) 가 제2 통신 장치(1002)에 대해서 측정용의 데이터를 2회 송신하고, 제2 통신 장치(1002)는 그 측정용 데이터를 각각 입력단과 출력단에서 되돌리므로써, 전파지연 시간 Tab(≒Tba) 및 장치 내 전송지연 시간 TB1(≒TB2)을 측정한다.

그 후, 제1 통신 장치는 제3 통신 장치(1003)에 마찬가지로 측정 데이터를 송신하고, 지연 시간 Tbc(≒Tcb) 및 TC1(≒TC2)을 측정한다. 마찬가지로 제1 통신 장치(1001)는, 제n의 통신 장치(1005)까지 지연 시간을 측정한 후, 각 통신 장치에 지연 시간을 통지하고, 각 통신 장치는, 제1 통신 장치(1001)로부터 통지된 지연 시간에 의해, 그 시각을 보정하여 기준 타임에 동기시키고 있었다.

그렇지만, 도 9에 나타내는 것 같은 통신 시스템에서는 통신 장치 내에서 왕로 및 귀로에서 다른 내부 메모리를 통과하기 때문에, 왕로의 지연 시간과 귀로의 지연 시간의 차가 지연 시간의 오차로 되고 있었다.

또한, 전기의 전송로 지연 시간은, 제1 통신 장치가 제2 통신 장치 ＃n에 지령 프레임을 송신하는 경우나, 제2 통신 장치 ＃n이 제1 통신 장치에 응답 프레임을 송신하는 경우에도 마찬가지로 발생하기 때문에, 제1 통신 장치가 제2 통신 장치 ＃n과 지령 프레임 및 응답 프레임을 교환할 때의 응답 시간은, 전기의 식의 2배의 시간이 쓸모없는 시간으로서 발생한다.

예를 들면, 제2 통신 장치가 10대 접속된 통신 시스템의 경우, 10번째의 통신 장치에서는 전송지연 시간에만 10.08μs가 쓸모없는 시간으로 된다. 따라서, 10대 모두의 제2 통신 장치로 합계하면 전송지연 시간에만 50.4μs로 되어, 100μs 오더(order)의 통신 주기를 행하는 경우에는, 통신 주기의 대부분을 차지하게 된 다. 결과적으로 통신 주기를 단축할 수 없기 때문에 고속의 통신을 이용해도 모션 제어의 성능을 향상시킬 수가 없다.

　 <특허 문헌 1> 일본 특허공표 2000-503828(제39페이지, 도 4)

　 <특허 문헌 2> 일본 특허공개 1998-142361호 공보(제6페이지, 도 4)

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 통신 장치가 전송로에 직렬로 접속된 경우에도, 지연 시간을 계측하여 각 슬레이브(slave)의 기준 타임을 보정하여 제어 주기의 개시 타이밍을 기준 타임 베이스(base)로 지정하여 동기시키고, 한편 통신 장치의 전송지연을 삭감하여 통신 주기가 가능한 한 작은 동기 통신을 가능하게 하는 통신 장치, 동기 통신 시스템 및 동기 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같이 구성한 것이다.

청구항 1에 기재의 발명은, 통신 장치에 관한 것으로, 전송로에 접속되어 송수신하는 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 상기 통신 제어부와 접속되어 상기 통신 제어부가 수신한 데이터와 내장의 접속 장치 정보 기억부의 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하고 상기 통신 제어부에 송신하는 호스트(host) CPU를 구비하여 이루어지는 통신 장치로서, 상기 통신 제어부가, 논리 신호를 전기적인 신호로 변환하는 PHY와, 상기 PHY에 접속되어 상기 PHY가 수신한 데이터를 입력하는 RxFIFO(수신 선입선출)와, 상기 PHY에 접속되어 수신한 데이터를 상기 PHY에 출력하는 TxFIFO(송신 선입선출)를 각각 2조와, 미리 설정된 타이밍으로 인터럽트 신호를 발생하는 장치내 기준 타이머를 내장한 LINK를 구비하고, 한편 2조의 상기 RxFIFO와 상기 TxFIFO를 각각 중계로로 연결하고, 상기 2개의 중계로와 상기 LINK가 각각 접속되고, 상기 LINK는 동기 보정 대상 지정 프레임과 전송로 지연 계측 프레임과 동기 프레임을 송신하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 2에 기재의 발명은, 통신 장치에 관한 것으로, 전송로에 접속되어 송수신하는 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 상기 통신 제어부와 접속되어 상기 통신 제어부가 수신한 데이터와 내장의 자국 정보 기억부의 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하고 상기 통신 제어부에 송신하는 호스트 CPU를 구비하여 이루어지는 통신 장치로서, 상기 통신 제어부가, 논리 신호를 전기적인 신호로 변환하는 PHY와, 상기 PHY에 접속되어 상기 PHY가 수신한 데이터를 입력하는 RxFIFO(수신 선입선출)와, 상기 PHY에 접속되어 수신한 데이터를 상기 PHY에 출력하는 TxFIFO(송신 선입선출)를 각각 2조와, 미리 설정된 타이밍으로 인터럽트 신호를 발생하는 장치내 기준 타이머를 내장한 LINK를 구비하고, 한편, 2조의 상기 RxFIFO와 상기 TxFIFO를 각각 중계로로 연결하고, 상기 2개의 중계로와 상기 LINK가 각각 접속되고, 한편 상기 2개의 중계로에 각각 경로 전환 스위치가 삽입됨과 아울러 중계로에 각각 되돌림 경로의 일방이 접속되고, 상기 경로 전환 스위치가 자기의 중계로를 절단하였을 때는 상기 되돌림 경로의 타단에 접속되게 되고, 또한 2개의 경로 전환 스위치의 상기 동작이 동시에 행해지고, 상기 LINK는, 통상은 상기 경로 전환 스위치를 전환 동작시키지 않고 일방의 PHY에서 수신한 데이터를 다른 일방의 PHY에 전송하는 중계로를 구성하고, 그러나 동기 보정 대상 지정 프레임을 수신하면, 상기 경로 전환 스위치의 전환 동작에 의해 PHY에서 수신한 데이터를 되돌리는 되돌림 경로를 구성하고, 동기 보정 대상 지정 프레임의 수신 후 소정 횟수의 전송로 지연 계측 프레임을 수신하면 상기 경로 전환 스위치에 의해 재차 상기 중계로를 구성하고, 청구항 1에 기재의 통신 장치가 송신하는 동기 프레임을 수신하면, 상기 장치내 기준 타이머의 보정을 행하여 통신 시스템에 있어서의 기준 타임으로 동기하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 3에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 통신 장치에 있어서, 상기 RxFIFO의 전단에는, SFD(프레임 개시 신호) 검출부가 구비되고, 상기 SFD 검출부는 일방의 상기 PHY로부터 수신한 데이터 중에 프리엠블에 이어지는 SFD를 검출하면, 즉시 수신한 데이터를 다른 일방의 상기 PHY로부터 전송로에 전송하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 4에 기재의 발명은, 청구항 2에 기재의 발명에 있어서, 상기 RxFIFO의 전단에는, SFD(프레임 개시 신호) 검출부가 구비되고, 상기 SFD 검출부는 일방의 상기 PHY로부터 수신한 데이터 중에 프리엠블에 이어지는 SFD를 검출하면, 즉시 수신한 데이터를 다른 일방의 상기 PHY로부터 전송로에 전송하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 5에 기재의 발명은, 동기 통신 시스템에 관한 것으로, 청구항 1 또는 청구항 3에 기재의 제1 통신 장치와, 1개 이상의 청구항 2 또는 청구항 4에 기재의 제2 통신 장치를 구비하여 이루어지고, 상기 제1 통신 장치 및 제2 통신 장치가 소정의 통신 주기로 통신을 행하는 동기 통신 시스템으로서, 각 통신 장치의 2개의 PHY 중에서 일방의 PHY를 다른 통신 장치의 PHY에 접속하고, 타방의 PHY를 다른 통신 장치의 PHY에 접속하여 이루어지고, 상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간을 개별적으로 계측하고, 상기 전송로 지연 시간을 당해 장치에 개별적으로 통지하고, 통신 주기마다 통신 시스템에 있어서의 기준 타임의 현재 값을 송신하고, 상기 제2 통신 장치는, 통지된 상기 전송로 지연 시간으로, 수신한 상기 기준 타임의 현재 값을 보정하여 자기의 장치내 기준 타이머에 설정하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 6에 기재의 발명은, 청구항 5에 기재의 동기 통신 시스템에 있어서, 상기 제1 통신 장치는, 인터럽트 출력 타임을 상기 동기 프레임에 격납하여 상기 제2 통신 장치에 송신하고, 상기 제2 통신 장치는 수신한 상기 인터럽트 출력 타임을 자기의 장치내 기준 타이머에 설정하고, 그 타이머 값이 상기 인터럽트 출력 타임에 도달했을 때에 동기 인터럽트 신호를 출력하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 7에 기재의 발명은, 청구항 5 또는 6에 기재의 동기 통신 시스템에 있어서, 상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치에 대한 동기 프레임과 지령 프레임의 송신, 상기 제2 통신 장치로부터의 응답 프레임의 수신을 포함하는 일정한 통신 주기에서의 동기 통신을 개시한 후, 상기 제1 통신 장치는, 상기 제2 통신 장치와 동기 통신중에 이 동기 통신 시스템에 새롭게 접속된 상기 제2 통신 장치를 검출하면, 통신 주기 내에 소정의 통신을 실시한 남은 시간에, 상기 제1 통신 장치가 당해 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간을 계측하고, 상기 전송로 지연 시간을 당해 제2 통신 장치에 통지하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 8에 기재의 발명은, 송수신 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 이 통신 제어부가 수신한 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하는 호스트 CPU를 각각 가지는 1개의 제1 통신 장치와, 1개 이상의 제2 통신 장치가 전송로에 접속된 통신 시스템 내에서 상기 통신 장치가 동기 통신을 행하는 동기 통신 방법에 있어서, 상기 제1 통신 장치는, 미리 접속 장치 정보 기억부에 격납된 상기 제2 통신 장치의 정보에 따라 동기 보정 대상 통신 장치를 지정하는 스텝과, 이 동기 보정 대상 통신 장치에 전송로 지연 계측 프레임을 송신함과 동시에 송신 시각을 기억하는 스텝과, 상기 동기 보정 대상 통신 장치로부터의 되돌림 데이터를 수신하였을 경우에 수신 시각을 기억하고, 되돌림 데이터를 수신하지 않은 경우는 상기 접속 장치 정보 기억부에 지연 계측 실패를 추기(追記)하는 스텝과, 상기 송신 시각 및 상기 수신 시각부터 전송로 지연 시간을 산출하고 상기 접속 장치 정보 기억부에 추기하는 스텝과, 상기 산출된 전송로 지연 시간을 상기 동기 보정 대상 통신 장치에 통지하는 스텝을 구비하고, 상기 접속 장치 정보 기억부에 격납된 모든 제2 통신 장치에 대해서 상기 스텝을 반복한 후, 동기 통신을 개시하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 9에 기재의 발명은, 청구항 8에 기재의 발명에 있어서, 상기 동기 통신에 있어서, 상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치에 대한 동기 프레임과 지령 프레임의 송신, 상기 제2 통신 장치로부터의 응답 프레임의 수신을 포함하는 소정의 통신을 실시한 후에, 상기 접속 장치 정보 기억부에 지연 계측 실패가 격납되어 있는 제2 통신 장치로부터의 응답을 체크하는 스텝과, 응답이 없으면 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과, 응답이 있으면 전송로 지연 계측 시간을 산출하고, 상기 통신 주기의 남은 시간에 전송로 지연 계측이 가능한지 어떤지 체크하는 스텝과, 남은 시간에 전송로 지연 계측이 불가능하면 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과, 남은 시간에 전송로 지연 계측이 가능하면 동기 보정 대상 통신 장치를 지정하는 스텝과, 이 동기 보정 대상 통신 장치에 전송로 지연 계측 프레임을 송신함과 동시에 송신 시각을 기억하는 스텝과, 상기 동기 보정 대상 통신 장치로부터의 되돌림 데이터를 수신하였을 경우에 수신 시각을 기억하고, 되돌림 데이터를 수신하지 않은 경우는 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과, 상기 송신 시각 및 상기 수신 시각부터 전송로 지연 시간을 산출하고 상기 접속 장치 정보 기억부에 추기하는 스텝과, 상기 산출된 전송로 지연 시간을 상기 동기 보정 대상 통신 장치에 통지하는 스텝과, 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 10에 기재의 발명은, 청구항 9에 기재의 발명에 있어서, 상기 전송로 지연 계측 시간은, 상기 접속 장치 정보 기억부에 격납된 전송로 지연 시간의 최대치와, 상기 지연 계측을 행하는 횟수와, 회로 구성에 의해 결정되는 통신 장치 내의 중계 시간을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 11에 기재의 발명은, 청구항 8 또는 청구항 9에 기재의 발명에 있어서, 상기 제2 통신 장치는, 상기 제1 통신 장치가 지정한 동기 보정 대상 통신 장치가 자국인 경우는, 경로 전환 스위치를 수신원으로 되돌리는 설정으로 하는 스텝과, 상기 제1 통신 장치로부터 상기 전송지연 계측 프레임을 수신하고, 전송로 지연 시간이 통지된 경우에 상기 경로 전환 스위치를 중계처에 접속하는 스텝과, 상기 전송로 지연 시간과 상기 제1 통신 장치가 송신한 동기 프레임에 격납된 기준 타임에 의해 장치내 기준 타이머를 보정하는 스텝에 의해, 기준 타임과 장치내 기준 타이머를 동기시키는 것을 특징으로 한 것이다.

또, 청구항 12에 기재의 발명은, 청구항 8 또는 청구항 9에 기재의 동기 통신 방법에 있어서, 상기 제2 통신 장치는, 상기 동기 보정 대상 지정 프레임에 격납된 지연 계측을 행하는 횟수를 기억하고, 이 지연 계측 횟수＋1개만큼 전송로 지연 계측 프레임을 수신한 후에 상기 경로 전환 스위치를 중계처에 접속하고, 전송로 지연 계측 프레임을 수신하면 전송로 지연 계측 프레임에 격납된 전송로 지연 시간을 기억하고, 상기 전송로 지연 시간과 그 후 수신한 동기 프레임에 격납된 기준 타임의 현재 값에 의해 장치내 기준 타이머를 보정하는 것을 특징으로 한 것이다.

<발명의 효과>

청구항 1, 청구항 2, 청구항 5, 청구항 8 또는 청구항 11에 기재의 발명에 의하면, 제2 통신 장치의 중계로에 경로 전환 스위치를 실장하여, 제1 통신 장치가 그 전환 스위치를 제어하는 것만으로 각 제2 통신 장치에 대한 전송로 지연 시간을 용이하게 정밀도 좋게 계측하고, 그 계측 결과 및 동기 통신 시스템의 기준 타임을 각 제2 통신 장치에 통지할 수가 있다. 그리고, 제2 통신 장치는 그 전송로 지연 시간과 기준 타임으로 자기의 기준 타임을 보정하므로, 제1 통신 장치의 기준 타임에 동기한 기준 타임을 이용할 수가 있다.

청구항 6에 기재의 발명에 의하면, 제2 통신 장치가 미리 설정된 타이밍으로 인터럽트 신호를 발생시킬 수가 있으므로, 모든 제2 통신 장치에 접속된 기기가 지령 프레임에 포함되는 지령 데이터의 처리를 동일한 타이밍에 개시할 수가 있다.

청구항 7, 청구항 9 또는 청구항 11에 기재의 발명에 의하면, 통신 시스템이 일정한 통신 주기로 동기 통신을 행하고 있는 한 중간에 새롭게 접속된 제2 통신 장치에 대해서, 제1 통신 장치가 그 동기 통신의 통신 주기를 어지럽히는 일 없이 전송로 지연 시간을 계측하여 통지하고, 이 제2 통신 장치가 동기 통신을 행할 수 있도록 할 수가 있다.

또, 청구항 10에 기재의 발명에 의하면, 제1 통신 장치가, 새롭게 접속된 제2 통신 장치에 대해서 전송로 지연 시간을 계측하기 위한 시간을 어림잡을 수가 있다.

청구항 12에 기재의 발명에 의하면, 제1 통신 장치는 제2 통신 장치의 각각에 대해서 복수회의 전송로 지연 시간을 계측하여 보다 정밀도가 높은 전송로 지연 시간을 취득할 수가 있다.

　청구항 3 또는 청구항 4에 기재의 발명에 의하면, 각 통신 장치에 구비된 2개의 RxFIFO의 전단에 SFD 검출부를 구비하고, 중계로에서는 상기 수신 데이터의 프레임 개시 신호 이후에 이어지는 데이터의 감시를 일절 행하지 않기 때문에, 프리엠블의 후에 이어지는 올바른 SFD를 검출했을 경우에만, 중계로에 데이터를 건네줄 수가 있다. 또, 특히 직렬로 접속이 필요한 시스템에서는 컷스루(cut through) 방식과 마찬가지로 불필요한 오류 데이터의 중계를 없게 하고, 한편 필요한 데이터만을 보다 고속으로 중계할 수 있다. 이 결과, 예를 들면 통신 장치를 10대 직렬로 접속했을 때의 전송지연 시간은 종래의 컷스루(cut through) 방식에 비해 50.4μs로부터 7.2μs로 단축할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 방법을 적용하는 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 접속 장치 정보 기억부의 구성예이다.

도 3은 자국 정보 기억부의 구성예이다.

도 4는 본 발명을 적용한 통신 시스템의 예이다.

도 5는 본 발명의 제1 통신 장치의 지연 계측 순서를 나타내는 플로차트이다.

도 6은 본 발명의 제2 통신 장치의 지연 계측 순서를 나타내는 플로차트이다.

도 7은 본 발명의 제1 통신 장치가 동기 통신중의 지연 계측 순서를 나타내는 플로차트이다.

도 8은 본 발명의 통신의 데이터 포맷의 예로서, 8-a는 동기 보정 대상 지정 프레임이고, 8-b는 전송로 지연 계측 프레임이고, 8-c는 동기 프레임이고, 8-d는 지령 프레임이고, 8-e는 응답 프레임이다.

도 9는 종래의 통신 시스템의 구성이다.

도 10은 표준적인 통신 프레임과 통신 장치의 구성으로서, 10-a는 표준적인 통신 프레임의 구성이고, 10-b는 표준적인 통신 장치의 구성이다

도 11은 종래 통신 시스템의 구성과 타이밍 차트로서, 11-a는 종래 통신 시스템의 구성이고, 11-b는 종래 통신 시스템의 타이밍 차트이다.

도 12는 본 발명의 통신 동기의 타이밍 차트이다.

<부호의 설명>

1 본 발명의 제1 통신 장치

2 본 발명의 제2 통신 장치 ＃1

3 본 발명의 제2 통신 장치 ＃2

4 본 발명의 제2 통신 장치 ＃3

5 전송로

10, 20 호스트(host) CPU

100, 200 통신 제어부

11 접속 장치 정보 기억부

1110 제2 통신 장치의 접속 가능 대수 격납 영역

1102 제2 통신 장치 ＃1

111 제2 통신 장치 ＃1의 정보 기억부

1111 제2 통신 장치 ＃1의 어드레스 격납 영역

1112 제2 통신 장치 ＃1의 전송로 지연 계측 완료/실패 정보 격납 영역

1113 제2 통신 장치 ＃1의 전송로 지연 시간 격납 영역

1103 제2 통신 장치 ＃2

112 제2 통신 장치 ＃2의 정보 기억부

1121 제2 통신 장치 ＃2의 어드레스 격납 영역

1122 제2 통신 장치 ＃2의 전송로 지연 계측 완료/실패 정보 격납 영역

1123 제2 통신 장치 ＃2의 전송로 지연 시간 격납 영역

11n 제2 통신 장치 ＃n의 정보 기억부

11n1 제2 통신 장치 ＃n의 어드레스 격납 영역

11n2 제2 통신 장치 ＃n의 전송로 지연 계측 완료/실패 정보 격납 영역

11n3 제2 통신 장치 ＃n의 전송로 지연 시간 격납 영역

21 자국 정보 기억부

211 지연 계측 횟수 격납 영역 212 전송로 지연 시간 격납 영역

213 기준 타임 격납 영역

110, 210 PHY 115, 215 SFD 검출부

116, 216 수신 신호 117, 217 전송 허가 신호

118, 218 인터럽트 신호(interrupt signal)

120, 220 TxFIFO 130, 230 RxFIFO

140, 240 LINK

141, 241 장치내 기준 타이머(timer)

250 경로 전환 스위치(switch)

160, 260 중계로 261 되돌림 경로

500 프리엠블(preamble)

501 SFD(프레임 개시 플래그(flag))

601 송신지 어드레스 602 송신원 어드레스

603 데이터 타입 604 데이터 길이

605 지연 계측 횟수 606 FCS

615 전송로 지연 시간 616 기준 타임의 현재 값

617 인터럽트 출력 타임(interrupt output time)

618 지령 데이터 619 응답 데이터

620 데이터(data)

1001, 1101 종래의 제1 통신 장치 1002 종래의 제2 통신 장치

1003 종래의 제3 통신 장치 1004 종래의 제n-1 통신 장치

1005 종래의 제n 통신 장치

1012 종래의 전송로

1150, 1151, 1153 포트1(port 1) 1152, 1154 포트2(port 2)

이하, 본 발명의 방법의 구체적 실시예에 대해서 도에 기초하여 설명한다. 이하, 다른 도에 있어서 동일한 기구 부호를 가지는 것은 동일한 내용을 나타내고 있다.

<실시예>

도 1은 본 발명의 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1에서는 제1 통신 장치(1)와 제2 통신 장치(2)가 전송로(5)에 의해 직렬로 접속되어 있다. 제1 통신 장치(1)는 LINK(140) 내부에 통신 시스템의 기준 타임을 관리하기 위한 장치내 기준 타이머(141)를 구비하고, 제2 통신 장치(2)는 LINK(240) 내부에 통신 시스템의 기준 타임과 동기하기 위한 장치내 기준 타이머(241)를 구비하고 있다.

기준 타임은 동기 통신 시스템이 그 동작의 개시 등의 기준으로 하는 것이고, 각 통신 주기의 최초에, 동기 프레임에 격납되어 제1 통신 장치로부터 각 제2 통신 장치에 송신되는 것이다.

예를 들어, 각 제2 통신 장치는 자기의 기준 타임을 디크리먼트(decrement)하여, 그 값이 미리 설정된 인터럽트 출력 타임이 되었을 때에, 인터럽트 신호를 출력한다. 동기 통신 시스템은, 그 인터럽트 신호를 이용함으로써, 모두가 동일한 타이밍에 처리를 개시할 수가 있다. 본 예에서는 장치내 기준 타이머를 LINK 내부에 실장하고 있지만, LINK 외부에 전용의 타이머로서 실장해도 좋다.

제1 통신 장치(1)는 송수신 데이터를 제어하는 통신 제어부(100)와, 통신 제어부(100)가 수신한 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하고, 송신 데이터를 작성하는 호스트 CPU(10)를 구비하고 있다.

　호스트 CPU(10)는 전송로에 접속된 다른 통신 장치의 정보를 기억하는 접속 장치 정보 기억부(11)를 구비한다.

통신 제어부(100)는 전송로에 접속되어 데이터를 그 전송로에 송출하기 위해 논리 신호를 전기적인 신호로 변환하는 PHY(별칭, 제1층이라고도 물리층(Physical　Layer)이라고도 함)(110)와, PHY(110)와 데이터의 송수신을 행하는, LINK(140)와, PHY(110)의 수신한 데이터를 보유하는 RxFIFO(130)와, LINK(140) 및 RxFIFO(130)로부터의 송신 데이터를 보유하는 TxFIFO(120)를 구비한다. 각각 2개의 PHY(110), RxFIFO(130) 및 TxFIFO(120)는, 도 1에 나타내듯이, PHY(110)의 일방이 수신한 데이터를 다른 일방의 PHY(110)에 전송하는 2계통의 중계로(160)를 구성한다.

즉, 중계로(160)에 의해 일방의 PHY(110)가 수신한 데이터는 그대로 다른 일방의 PHY(110)로부터 다른 통신 장치에 전송된다. 또, PHY(110)와 RxFIFO(130)의 사이에는 SFD 검출부(115)를 구비하고, 수신한 데이터의 프리엠블에 이어지는 SFD를 감시한다. SFD라는 것은 헥사데시말(hexadecimal)로 표시하면 '5D'인 1바이트의 프레임 개시 플래그(flag)이다.

SFD 검출부(115)는 SFD를 올바르게 검출하면, PHY(110)가 출력한 수신 신호(116)를 RxFIFO(130)와 TxFIFO(120)를 경유하여, 즉시 다른 일방의 PHY(110)에 전송 허가 신호(117)로서 출력함과 아울러, 수신한 데이터를 RxFIFO(130)를 경유하여 TxFIFO(120)에 전송한다.

이 전송 허가 신호를 받은 PHY(110)는 즉시 TxFIFO(120)로부터 전송된 수신 데이터를 전송로(5)에 전송한다.

이 전송 허가 신호와 수신 데이터는 당해 프레임의 전송을 종료했을 때 또는 당해 프레임이 전송 에러(error) 등에 의해 중단되었을 때에는, RxFIFO(130)에 출력되지 않는다. 즉, 이 후 다음의 SFD를 올바르게 검출할 때까지 수신한 데이터의 PHY(110)로부터 전송로(5)에의 전송은 정지한 채로 된다.

또, PHY(110)는 논리 신호와 전기 신호의 변환을 행할 뿐만아니라, 논리 신호와 광신호의 변환을 행하는 것, 혹은 논리 신호와 전파 신호의 변환을 행하는 것이어도 상관없다.

도 2는 도 1에 나타내는 제1 통신 장치(1)의 접속 장치 정보 기억부(11)의 구성예이다.

접속 장치 정보 기억부(11)에는, 제1 통신 장치(1)에 접속되는 1개 이상의 제2 통신 장치 ＃1, ＃2, ~＃n의 접속 가능한 대수(도 2에서는 n대)를 격납하는 접속 가능 대수 격납 영역(1110)과, 그 접속 가능 대수 n의 수만의 각 제2 통신 장치의 정보를 격납하는 제2 통신 장치의 정보 기억부(111, 112, ~11n)를 구비한다.

또한, 그 각 정보 기억부(111, 112, ~11n)에는 각각 통신 장치 개별의 어드레스 격납 영역(1111, 1121, ~11n1)과, 전송로 지연 계측 완료/실패 정보 격납 영역(1112, 1122, ~11n2)과, 전송로 지연 계측의 결과 얻어진 전송로 지연 시간 격납 영역(1113, 1123, ~11n3)을 구비하고 있다.

또, 제2 통신 장치의 접속 가능 대수는, 실현되는 어플리케이션(application) 시스템에 필요한 대수로서, 도시하지 않는 엔지니어 링(engineering) 도구 등에 의해 미리 접속 가능 대수 격납 영역(1110)에 기입된다. 마찬가지로 제2 통신 장치를 특정하기 위한 어드레스도 미리 어드레스 격납 영역(1111, 1121, ~11n1)에 기입된다.

그런데, 도 1로 돌아가 제2 통신 장치(2)는 송수신 데이터를 제어하는 통신 제어부(200)와, 통신 제어부(200)가 수신한 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하고, 송신 데이터를 작성하는 호스트 CPU(20)을 구비하고 있다.

또, 호스트 CPU(20)는 자국의 정보를 기억하는 자국 정보 기억부(21)를 구비하고, 또한 통신 제어부(200)는 전송로에 접속되어 논리 신호를 실제의 전기적인 신호로 변환하는 PHY(210)와, PHY(210)와 데이터의 송수신을 행하는, LINK(240)와, PHY(210)의 수신한 데이터를 보유하는 RxFIFO(230)와, LINK(240) 및 RxFIFO(230)로부터의 송신 데이터를 보유하는 TxFIFO(220)를 구비한다. 각각 2개의 PHY(210), RxFIFO(230) 및 TxFIFO(220)는 경로 전환 스위치(250)가 중계로(260)에 접속되어 있는 경우, PHY(210)의 일방이 수신한 데이터를 다른 일방의 PHY(210)에 전송하는 2계통의 중계로(260)를 구성한다.

한편, 경로 전환 스위치(250)가 되돌림 경로(261)에 접속되어 있는 경우, PHY(210)의 일방이 수신한 데이터를 동일한 PHY(210)에 되돌리는 전송 경로를 구성한다. 되돌림 경로(261)는, 후술하듯이, 제1 통신 장치로부터 당해 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간을 계측할 때에에 사용된다. 또, 경로 전환 스위치(250)는 수신 데이터의 경로 및 후술의 전송 허가 신호의 경로를 동일한 타이밍으로 중계로(260)측 또는 되돌림 경로(261)측에 접속하는 것이다.

경로 전환 스위치(250)가 통상 동작시의 중계로(260)에 접속되어 있는 경우, 2계통의 중계로는 RxFIFO(230)와 TxFIFO(220)를 1개씩 포함한다.

경로 전환 스위치(250)가 되돌림 경로(261)에 접속되어 있는 경우도 RxFIFO(230)와 TxFIFO(220)를 1개씩 포함한다.

어느 쪽으로 하여도 전송되는 데이터는 RxFIFO(230)와 TxFIFO(220)를 각각 1회 통과하도록 되어 있다. 또, PHY(210)와 RxFIFO(230)의 사이에는 SFD 검출부(215)가 있어 수신한 데이터의 프리엠블 이후에 이어지는 SFD를 감시한다.

SFD 검출부(215)는 SFD를 올바르게 검출하면 PHY(210)가 출력한 수신 신호(216)를 RxFIFO(230)와 TxFIFO(220)를 경유하여, 즉시 다른 일방의 PHY(210)에 전송 허가 신호(217)로서 출력함과 아울러, 수신한 데이터를 RxFIFO(230)를 경유하여 TxFIFO(220)에 전송한다.

이 전송 허가 신호를 받은 PHY(210)는 즉시 TxFIFO(220)로부터 전송된 수신 데이터를 전송로(5)에 전송한다.

이 전송 허가 신호와 수신 데이터는 당해 프레임의 전송을 종료했을 때 또는 당해 프레임이 전송 에러 등에 의해 중단되었을 때에는, RxFIFO(230)에 출력되지 않는다. 즉, 이 후 다음의 SFD를 올바르게 검출할 때까지 수신한 데이터의 PHY(210)로부터 전송로(5)에의 전송은 정지한 채로 된다.

또, 도 1에 있어서, 제2 통신 장치(2)만이 경로 전환 스위치(250)를 실장하고 있지만, 제1 통신 장치(1)에도 경로 전환 스위치(250)를 실장하여 양자의 회로 구성을 같이 해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

도 3은 도 1의 자국 정보 기억부(21)의 구성예이다. 자국 정보 기억부(21)에는, 자국에 대해서 송신된 동기 보정 대상 지정 프레임에 격납된 지연 계측 횟수(605)(도 8-a)를 격납하는 지연 계측 횟수 격납 영역(211)과, 전송로 지연 계측 프레임에 격납된 전송로 지연 시간(615)(도 8-b)를 격납하는 전송로 지연 시간 격납 영역(212)과, 동기 프레임에 격납된 기준 타임의 현재 값(616)(도 8-c)을 격납하는 영역인 기준 타임 격납 영역(213)을 구비하고 있다.

도 4는 본 발명을 적용한 통신 시스템의 예이다.

본 예에서는 4대의 통신 장치가 전송로에 직렬로 접속되어 있다. 기준 타임을 관리하는 것이 제1 통신 장치(1)이고, 제2 통신 장치 ＃1~＃3(2~4)은 도 1의 제2 통신 장치(2)와 마찬가지의 블록도로 이루어지고, 제1 통신 장치(1)의 기준 타임에 동기한다.

본 예에서는 제1 통신 장치(1)를 전송로의 말단으로 되도록 접속하고 있지만, 도 1에서 설명한 것처럼 제1 통신 장치(1)도 중계 기능을 실장하고 있으므로 전송로의 도중에 접속해도 좋다.

도 5는 본 발명의 전송로 지연 시간의 계측 순서를 나타내는 제1 통신 장치의 플로차트이고, 호스트 CPU(10)가 실행하는 것이다. 이 플로차트는 일정 주기 통신 개시전의 도이고, 일정 주기 통신 개시후의 플로차트에 관해서는 후술한다.

제1 통신 장치(1)(도 1)는, 스텝 S101에서, 미리 접속 장치 정보 기억부(11)에 격납된 제2 통신 장치 ＃1~＃n(도 2) 중의 1대를 동기 보정 대상 통신 장치(이하, 「대상 통신 장치」라고 함)로 지정하고, 그 제2 통신 장치에 지연 계측 횟수 를 격납한 동기 보정 대상 지정 프레임(도 8-a)을 송신한다.

다음에, 스텝 S102에서, 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)을 대상 통신 장치에 송신함과 아울러, 그 송신한 시각을 기억해 둔다.

다음에, 스텝 S103에서, 대상 통신 장치로부터 되돌려져 온 전송로 지연 계측 프레임을 수신하였을 경우는 스텝 S104로 진행하고, 수신하지 않은 경우는 스텝 S105로 진행하고, 지연 계측 실패를 접속 장치 정보 기억부(11)에 격납하여 스텝 S110로 진행한다.

지연 계측을 실패했다고 하는 것은, 도 2에 나타내는 접속 가능 대수 격납 영역(1110)으로부터 판단하면 존재할 것인 제2 통신 장치에 대해서 전송로 지연 계측 프레임을 송신했지만 되돌림 데이터를 수신할 수 없었던 등을 의미한다. 수신할 수 없었던 것의 판단은 도시하지 않는 타이머의 타임업(time-up) 등에 의해 행하는 것으로 한다.

대상 통신 장치로부터 되돌려져 온 전송로 지연 계측 프레임을 수신하였을 경우, 스텝 S104에서 되돌림 수신 시각을 기억하고, 다음에, 스텝 S106에서 전송로 지연 계측 프레임의 송신 시각과 되돌림 수신 시각부터 전송로 지연 시간을 산출하고, 접속 장치 정보 기억부(11)의 당해 대상 통신 장치의 정보 기억부 내에 있는 전송로 지연 시간 격납 영역(1113~11n3)에 격납한다.

여기서, 전송로 지연 시간의 산출 방법에 대해서 설명한다. 도 1의 제2 통신 장치(2)의 블록도에 기재와 같이 경로 전환 스위치(250)가 통상 동작시의 중계로(260)에 설정되어 있는 경우와 동기 지연 계측용으로 되돌림 경로(261)에 설정되 어 있는 경우에, 전송되는 데이터는, SFD 검출부, RxFIFO, TxFIFO를 각각 1회 통과하고, 한편 RxFIFO는 수신한 데이터를 TxFIFO에 즉시 전송하고, TxFIFO는 즉시 전송로에 데이터를 송신하기 위해 왕로 및 귀로의 지연 시간에 차이는 없다고 간주할 수가 있다.

따라서, 전송로 지연 계측 프레임을 송신한 시각을 Ts로 하고 되돌림 데이터를 수신한 시각을 Tr로 하면, 전송로의 전송로 지연 시간은 (Tr-Ts)/2로 산출할 수 있다.

다음에, 스텝 S107에서 지연 계측 횟수만큼 전송로 지연 계측 프레임을 송신하였는지 체크하고, 송신하고 있지 않으면 스텝 S102로부터 스텝 S106을 반복한다. 송신하고 있으면, 스텝 S108에서, 예를 들면 평균치 등의 최적 전송로 지연 시간을 산출하고, 접속 장치 정보 기억부(11)의 당해 대상 통신 장치의 정보 기억부 내에 있는 전송로 지연 시간 격납 영역(1113~11n3)에 격납하고, 스텝 S109에서, 전송로 지연 시간(615)에 최적 전송로 지연 시간을 격납한 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)을 대상의 제2 통신 장치에 송신한다.

스텝 S110에서 접속 장치 정보 기억부(11)에 격납된 접속 가능 대수 분의 제2 통신 장치에 대해 전송로 지연 계측을 완료했는지를 체크하고, 완료하고 있지 않는 경우는 스텝 S112에서 대상 통신 장치를 갱신하여 스텝 S101로 진행하고, 이하 스텝 S101로부터 스텝 S110을 반복한다. 완료했을 경우는 스텝 S111에서 동기 프레임(도 8-c)을 모든 제2 통신 장치에 대해서 송신한다.

도 6은 본 발명의 전송로 지연 시간의 계측에 있어서 제2 통신 장치가 행하 는 처리의 순서를 나타내는 플로차트이고, 호스트 CPU(20)가 실행하는 것이다.

제2 통신 장치(2)(도 1)는, 스텝 S301에서 자국 앞으로의 동기 보정 대상 지정 프레임을 수신하고, 스텝 S302에서 수신한 동기 보정 대상 지정 프레임에 격납된 지연 계측 횟수를 자국 정보 기억부(21)의 지연 계측 횟수 격납 영역(211)(도 3)에 격납하고, 스텝 S303에서 경로 전환 스위치(250)(도 1)에 의해 되돌림 경로(261)(도 1)로 설정한다.

스텝 S304에서, 전송로 지연 계측 프레임의 수신을 기다리고, 수신하면 스텝 S305에서 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)에 격납된 전송로 지연 시간(615)를 자국 정보 기억부(21)의 전송로 지연 시간 격납 영역(212)(도 3)에 격납한다. 이 전송로 지연 시간은 덧쓰기가 이루어지므로 최후에 수신한 값이 유효하게 된다.

그리고, 스텝 S306에서, 지연 계측 횟수＋1회, 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)을 수신하였는지를 체크하고, 지연 계측 횟수＋1회 수신하고 있지 않는 경우, 스텝 S304에 돌아온다. 지연 계측 횟수＋1회 수신하였을 경우 스텝 S307로 진행하고, 경로 전환 스위치(250)(도 1)를 중계로(260)(도 1)에 접속하여 통상 동작시의 구성으로 설정한다.

다음에, 스텝 S308에서 동기 프레임(도 8-c)의 수신을 기다리고, 최후에 스텝 S309에서 수신한 동기 프레임에 격납된 기준 타임과 전송로 지연 시간에 의해 장치내 기준 타이머(241)(도 1)를 보정한다.

이 보정은, 예를 들면 도 12에 나타나는 실시예와 같이 기준 타임으로부터 전송로 지연 시간을 감산한 값으로 장치내 기준 타이머(241)를 고쳐 쓰는 것에 의 해 행해진다. 또, 상기 장치내 기준 타이머를 업카운터(up-counter)로 했을 경우는 기준 타임에 전송로 지연 시간을 가산한 값으로 고쳐 쓰게 된다.

도 7은 접속 정보 기억부(11)의 접속 가능 대수(1110)(도 2)만큼 제2 통신 장치가 접속되어 있지 않은 상태에서 제1 통신 장치(1)(도 1)가 일정한 통신 주기로 동기 통신을 개시하였을 경우에, 제2 통신 장치(2)(도 1)가 새롭게 접속되었을 때의 전송로 지연 시간을 계측하는 순서를 나타내고 있다. 이 순서에 의한 처리는 호스트 CPU(10)가 실행하는 것이다.

동기 통신이라는 것은 제1 통신 장치가 각 제2 통신 장치에 대해서 전송로 지연 시간을 설정하고, 동기 프레임을 1회 송신한 후, 제1 통신 장치와 제2 통신 장치가 미리 결정된 일정한 통신 주기로 행해지는 통신이다.

이 동기 통신에서는 일정한 통신 주기로 제1 통신 장치가 각 제2 통신 장치에 대해서 동기 프레임을 송신하고, 지령 프레임을 송신하고, 각 제2 통신 장치로부터 응답 프레임을 수신하는 등의 통신을 행한다.

동기 통신이 개시되고 있는 상태에 있어서, 제1 통신 장치(1)는, 통신 주기 개시 시간이 되면 스텝 S201에서 접속 장치 정보 기억부(11)에 격납된 제2 통신 장치 ＃1~＃n(도 2)의 모두(접속 가능 대수(1110)에 격납된 대수만큼)에 대해 동기 통신을 개시한다.

동기 통신 완료 후, 스텝 S202에서 접속 장치 정보 기억부(11)에 지연 계측 실패로 기록되어 있는 제2 통신 장치의 어느 것으로부터 응답을 수신하고 있는지를 체크하고, 수신하고 있지 않으면 스텝 S208로 진행하여 통신 주기의 종료를 기다리 고, 스텝 S201로 진행된다.

수신하고 있으면 스텝 S203로 진행하고, 통신 주기의 남은 시간과 전송로 지연 계측에 걸리는 시간을 비교하고, 전송로 지연 계측이 통신 주기 남은 시간에 완료 가능한지를 체크한다.

이때 전송로 지연 계측 시간은 접속 장치 정보 기억부(11)에 격납된 전송로 지연 시간의 최대치 Tmax＿dly(제1 통신 장치로부터 가장 떨어진 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간)와 지연 계측을 행하는 횟수 Ncnt와 회로 구성에 의해 결정되는 통신 장치 내의 중계 시간 Trpt를 이용하여 식 1에 나타낸 계산식에서 구한 값을 사용한다.

전송로 지연 계측 시간=

　(2×Tmax＿dly ＋ Trpt)×(Ncnt＋1)＋α　 (식 1)

또, 식 1은 이미 전송로 지연 시간 계측을 완료하고 있는 제2 통신 장치로서, 제1 통신 장치로부터 보아 가장 먼 위치에 접속되어 있는 제2 통신 장치에 새롭게 접속된 제2 통신 장치를 대상으로 한 것이다. 또, α는 제1 통신 장치에 있어서, 도 7에 나타내는 플로차트의 처리에 걸리는 시간으로서, Tmax＿dly나 Trpt에 기인하지 않는 것, 예를 들면 평균치를 산출하는 등에 걸리는 시간을 의미한다.

S203의 체크에서 불가능으로 판정되었을 경우는 스텝 S208로 진행하고, S203의 체크에서 가능으로 판정되었을 경우는 스텝 S204로 진행된다. 또, S208에서는 도시하지 않는 디스플레이 등에 전송로 지연 시간을 계측할 수가 없는 취지를 표시할 수도 있다.

스텝 S204에서, 응답을 수신한 지연 계측 실패로 기록되어 있는 제2 통신 장치(이하, 「대상 통신 장치」라고 한다. )에 지연 계측 횟수(605)를 격납한 동기 보정 대상 지정 프레임(도 8-a)을 송신한다.

다음에, 스텝 S205에서 대상 통신 장치에 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)을 대상 통신 장치에 송신함과 아울러, 그 송신한 시각을 기억해 둔다.

다음에, 스텝 S206에서, 대상 통신 장치로부터 되돌려져 온 전송로 지연 계측 프레임을 수신하였을 경우는 스텝 S207로 진행된다. 수신하지 않은 경우는 스텝 S208로 진행된다.

대상 통신 장치로부터 되돌려져 온 전송로 지연 계측 프레임을 수신하였을 경우, 스텝 S207로 되돌림 데이터를 수신한 시각을 기억하고, 다음에, 스텝 S209에서 전송로 지연 계측 프레임을 송신한 시각과 되돌림 데이터를 수신한 시각으로부터 전송로 지연 시간을 산출하고, 접속 장치 정보 기억부(11)의 당해 대상 통신 장치의 정보 기억부 내에 있는 전송로 지연 시간 격납 영역(1113~11n3)에 격납한다. 전송로 지연 시간의 산출 방법은 도 5의 경우와 마찬가지이다.

도 1의 제2 통신 장치의 블록도에 기재와 같이 경로 전환 스위치(250)가 통상 동작시에 중계로(260)로 설정되어 있는 경우와 동기 지연 계측용으로 되돌림 경로(261)로 설정되어 있는 경우에서, RxFIFO, TxFIFO를 각각 1회 통과하고, 한편 RxFIFO는 수신한 데이터를 TxFIFO에 즉시 전송하고, TxFIFO는 즉시 전송로에 데이 터를 송신하기 위해 왕로 및 귀로의 지연 시간에 차이는 없다고 간주할 수가 있다.

따라서, 전송로 지연 계측 프레임을 송신한 시각을 Ts로 하고 전송로 지연 계측 프레임을 수신한 시각을 Tr로 하면, 그 전송로의 전송로 지연 시간은 (Tr-Ts)/2로 산출할 수 있다.

다음에, 스텝 S210에서 지연 계측 횟수만큼 전송로 지연 계측 프레임을 송신하였는지를 체크하고, 송신하고 있지 않으면 스텝 S205로부터 스텝 S209를 반복한다. 송신하고 있으면 스텝 S211에서 예를 들면 평균치 등의 최적 전송로 지연 시간을 산출하고, 접속 장치 정보 기억부(11)의 당해 대상 통신 장치의 정보 기억부 내에 있는 전송로 지연 시간 격납 영역(1113~11n3)에 격납하고, 스텝 S212에서 전송로 지연 시간(615)에 최적 전송로 지연 시간을 격납한 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b)을 대상의 제2 통신 장치에 송신하고, 스텝 S213에서 통신 주기 종료를 기다리고, 스텝 S201로 돌아온다. 이상의 스텝을 반복한다.

또, 스텝 S202에 있어서, 수신한 응답 프레임에 포함되는 응답 데이터가, 동기 통신 에러가 연속하여 발생한 제2 통신 장치로부터의 응답 데이터인지 아닌지의 체크를 행하면, 동기 통신중에 일단 이탈하여 재접속되는 제2 통신 장치에 대해서도, 도 7에 나타난 것과 같은 순서로, 전송로 지연 시간을 계측할 수가 있다.

도 8은 제1 통신 장치(1)(도 1)가 송신 또는 수신하는 동기 보정 대상 지정 프레임(도 8-a), 전송로 지연 계측 프레임(도 8-b), 동기 프레임(도 8-c), 지령 프레임(도 8-d) 및 응답 프레임(도 8-e)의 예이다.

5개의 데이터에는 공통하여 프리엠블(500), SFD(Start　Frame　 Delimiter)(501), 송신지 어드레스(601), 송신원 어드레스(602), 데이터 타입(603), 데이터 길이(604)에 더하여 전송 데이터의 오류를 검출하는 FCS(Flame　Check　Sequence)(606)이 있다. 본 예에서는 데이터 타입(603)에 의해 5개의 데이터를 식별한다.

또, 데이터는 이 5종류에 한정되는 것은 아니고, 적당히 어플리케이션 등의 필요에 따라서 다른 구성의 프레임을 추가할 수가 있다.

도 8-a는 제1 통신 장치가, 지연 시간을 계측하는 대상으로 되는 제2 통신 장치(동기 보정 대상 통신 장치)에 대해서 송신하는 동기 보정 대상 지정 프레임의 예이다. 송신지 어드레스(601)에는 동기 보정 대상 통신 장치의 개별의 어드레스를 격납한다. 그 어드레스는 접속 장치 정보 기억부(11)의 제2 통신 장치(1~n)의 정보 기억부(111~11n)(도 2)에 격납되어 있다.

도 8-b는 제1 통신 장치가 동기 보정 대상 통신 장치에 대해서 송신하는 전송로 지연 계측 프레임의 예이다. 전송로 지연 시간(615)에는, 1회째의 송신시에는 0을 격납하고, m번째의 송신시에는 m-1회째에 계측한 결과를 격납하고, 동기 보정 대상 통신 장치에 송신한다. 미리 설정한 지연 계측 횟수만큼의 계측을 행한 후, 제1 통신 장치는 그러한 계측한 결과의 최대치, 평균치 또는 평균치에 여유 시간을 가산한 값 등의 최적 전송로 지연 시간을 산출하고, 전송로 지연 시간(615)에 격납하고, 동기 보정 대상 통신 장치에 송신한다.

도 8-c는 본 발명으로 사용하는 동기 프레임의 구성의 예를 나타낸다. 기준 타임의 현재 값(616)은 동기 프레임 송신시의 장치내 기준 타이머(141)(도 1)의 값 을 격납한다. 인터럽트 출력 타임(617)은, 각 제2 통신 장치가, 호스트 CPU(20)(도 1)에 대해서 인터럽트 신호를 출력하는 타이밍을 설정하는 것이고, 호스트 CPU(10)(도 1)가 LINK140(도 1)을 통해 기입한다.

인터럽트 출력 타임은, 예를 들면 제1 통신 장치로부터 가장 떨어진 제2 통신 장치가 지령 프레임을 수신하고, 지령 프레임에 포함되는 지령 데이터의 처리를 개시하는 타이밍으로 설정된다.

혹은, 인터럽트 출력 타임은, 제1 통신 장치가 모든 제2 통신 장치에 지령 프레임을 송신하고, 그 지령 프레임 최후에 수신한 제2 통신 장치가, 그 지령 프레임에 포함되는 지령 데이터의 처리를 개시할 수가 있는 타이밍으로 설정되는 것도 있다.

도 8-d는 제1 통신 장치가 제2 통신 장치에 대해서 송신하는 지령 프레임이다. 통상적으로 제2 통신 장치는 인터럽트 출력 타임에 출력된 인터럽트 신호에 동기하여 지령 데이터(618)의 처리를 개시한다.

도 8-e는 제1 통신 장치가 제2 통신 장치로부터 수신하는 응답 프레임이다. 통상적으로 제2 통신 장치는 제1 통신 장치로부터 지령 프레임을 수신한 후, 이 응답 프레임을 송신한다.

도 12는 통신 시스템을 구성하는 상기 제1 통신 장치 및 1개 이상의 제2 통신 장치가 각각 내장하고 있는 장치내 기준 타이머(141 및 241)(도 1)를 동기시키는 모습을 나타내는 예이다. 제1 통신 장치로부터 동기 프레임 S가 송신되면, 제2 통신 장치 ＃1이 최초로 이 프레임을 수신한다.

이 프레임을 수신한 제2 통신 장치 ＃1은 미리 계측된 제1 통신 장치로부터 제2 통신 장치 ＃1까지의 전송로 지연 시간 Tdly＿1을, 동기 프레임에 격납된 기준 타임의 현재 값(616)(도 8-c)으로부터 공제한 값으로 장치내 기준 타이머(241)를 갱신함으로써 제1 통신 장치 내의 장치내 기준 타이머(141)의 현재 값과 같게 한다. 다음에 이 동기 프레임을 수신한 제2 통신 장치 ＃2도 마찬가지로 미리 계측된 제1 통신 장치(1)로부터 제2 통신 장치 ＃2까지의 전송로 지연 시간 Tdly＿2와 기준 타임의 현재 값(616)으로부터 장치내 기준 타이머(241) 갱신한다.

이상으로부터 제1 통신 장치 내의 장치내 기준 타이머(141)와 제2 통신 장치 ＃1 및 ＃2 내의 장치내 기준 타이머(241)가 동일 시각을 계시한다. 또, 동기 프레임에 격납된 인터럽트 출력 타임(617)과 제2 통신 장치 ＃1 및 ＃2 내의 장치내 기준 타이머(241)의 값이 일치했을 때에 인터럽트 신호를 출력하므로, 각 통신 장치는 동일한 시각에 통신 동기마다의 인터럽트를 호스트 CPU에 대해서 출력할 수 있는 것이다.

또, 각 통신 장치의 장치내 기준 타이머는 각각 도시하지 않는 개별의 클록을 기초로 하여 동작하고 있지만 클락의 주파수의 개체차는 무시해도 상관없다. 통신 주기마다 보정되는 기준 타임보다 훨씬 작기 때문이다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 모든 각 통신 장치는 전송로에 직렬 접속된 경우에도 동일한 통신 주기에 주어진 지령 데이터의 처리를 동일한 인터럽트 타이밍에 개시할 수가 있음과 아울러, 그 통신 주기를 짧게 할 수가 있다.

따라서, 제2 통신 장치로서 복수의 서보 증폭기, 릴레이 및 센서 등을 구비 한 모션 제어 시스템의 제어 성능의 향상에 기여할 수 있다.

Claims

전송로에 접속되어 송수신하는 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 상기 통신 제어부와 접속되어 상기 통신 제어부가 수신한 데이터와 내장의 접속 장치 정보 기억부의 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하고 상기 통신 제어부에 송신하는 호스트 CPU를 구비하여 이루어지는 통신 장치로서,

상기 통신 제어부가, 논리 신호를 전기적인 신호로 변환하는 PHY와, 상기 PHY에 접속되어 상기 PHY가 수신한 데이터를 입력하는 RxFIFO(수신 선입선출)와, 상기 PHY에 접속되어 수신한 데이터를 상기 PHY에 출력하는 TxFIFO(송신 선입선출)를 각각 2조와, 미리 설정된 타이밍으로 인터럽트 신호를 발생하는 장치내 기준 타이머를 내장한 LINK를 구비하고,

한편, 2조의 상기 RxFIFO와 상기 TxFIFO를 각각 중계로로 연결하고, 상기 2개의 중계로와 상기 LINK가 각각 접속되고,

상기 LINK는 동기 보정 대상 지정 프레임과 전송로 지연 계측 프레임과 동기 프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
전송로에 접속되어 송수신하는 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 상기 통신 제어부와 접속되어 상기 통신 제어부가 수신한 데이터와 내장의 자국 정보 기억부의 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하고 상기 통신 제어부에 송신하는 호스트 CPU를 구비하여 이루어지는 통신 장치로서,

상기 통신 제어부가, 논리 신호를 전기적인 신호로 변환하는 PHY와, 상기 PHY에 접속되어 상기 PHY가 수신한 데이터를 입력하는 RxFIFO(수신 선입선출)와, 상기 PHY에 접속되어 수신한 데이터를 상기 PHY에 출력하는 TxFIFO(송신 선입선출)를 각각 2조와, 미리 설정된 타이밍으로 인터럽트 신호를 발생하는 장치내 기준 타이머를 내장한 LINK를 구비하고,

한편, 2조의 상기 RxFIFO와 상기 TxFIFO를 각각 중계로로 연결하고, 상기 2개의 중계로와 상기 LINK가 각각 접속되고, 한편 상기 2개의 중계로에 각각 경로 전환 스위치가 삽입됨과 아울러 중계로에 각각 되돌림 경로의 일방이 접속되고, 상기 경로 전환 스위치가 자기의 중계로를 절단하였을 때는 상기 되돌림 경로의 타단에 접속되게 되고, 또한 2개의 경로 전환 스위치의 상기 동작이 동시에 행해지고,

상기 LINK는, 통상은 상기 경로 전환 스위치를 전환 동작시키지 않고 일방의 PHY에서 수신한 데이터를 다른 일방의 PHY에 전송하는 중계로를 구성하고, 그러나 동기 보정 대상 지정 프레임을 수신하면, 상기 경로 전환 스위치의 전환 동작에 의해 PHY에서 수신한 데이터를 되돌리는 되돌림 경로를 구성하고,

동기 보정 대상 지정 프레임의 수신 후 소정 횟수의 전송로 지연 계측 프레임을 수신하면 상기 경로 전환 스위치에 의해 재차 상기 중계로를 구성하고,

제1항에 기재의 통신 장치가 송신하는 동기 프레임을 수신하면, 상기 장치내 기준 타이머의 보정을 행하여 통신 시스템에 있어서의 기준 타임으로 동기하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제1항에 있어서,

상기 RxFIFO의 전단에는, SFD(프레임 개시 신호) 검출부가 구비되고, 상기 SFD 검출부는 일방의 상기 PHY로부터 수신한 데이터 중에 프리엠블에 이어지는 SFD를 검출하면, 즉시 수신한 데이터를 다른 일방의 상기 PHY로부터 전송로에 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제2항에 있어서,

상기 RxFIFO의 전단에는, SFD(프레임 개시 신호) 검출부가 구비되고, 상기 SFD 검출부는 일방의 상기 PHY로부터 수신한 데이터 중에 프리엠블에 이어지는 SFD를 검출하면, 즉시 수신한 데이터를 다른 일방의 상기 PHY로부터 전송로에 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
제1항 또는 제3항에 기재의 제1 통신 장치와, 1개 이상의 제2항 또는 제4항에 기재의 제2 통신 장치를 구비하여 이루어지고, 상기 제1 통신 장치 및 제2 통신 장치가 소정의 통신 주기로 통신을 행하는 동기 통신 시스템으로서,

각 통신 장치의 2개의 PHY 중에서 일방의 PHY를 다른 통신 장치의 PHY에 접속하고, 타방의 PHY를 다른 통신 장치의 PHY에 접속하여 이루어지고,

상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간을 개별적으로 계측하고, 상기 전송로 지연 시간을 당해 장치에 개별적으로 통지하고, 통신 주기마다 통신 시스템에 있어서의 기준 타임의 현재 값을 송신하고,

상기 제2 통신 장치는, 통지된 상기 전송로 지연 시간으로, 수신한 상기 기준 타임의 현재 값을 보정하여 자기의 장치내 기준 타이머에 설정하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 시스템.
제5항에 있어서,

상기 제1 통신 장치는, 인터럽트 출력 타임을 상기 동기 프레임에 격납하여 상기 제2 통신 장치에 송신하고, 상기 제2 통신 장치는 수신한 상기 인터럽트 출력 타임을 자기의 장치내 기준 타이머에 설정하고, 그 타이머 값이 상기 인터럽트 출력 타임에 도달했을 때에 동기 인터럽트 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 시스템.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치에 대한 동기 프레임과 지령 프레임의 송신, 상기 제2 통신 장치로부터의 응답 프레임의 수신을 포함하는 일정한 통신 주기에서의 동기 통신을 개시한 후,

상기 제1 통신 장치는, 상기 제2 통신 장치와 동기 통신중에 이 동기 통신 시스템에 새롭게 접속된 상기 제2 통신 장치를 검출하면, 통신 주기 내에 소정의 통신을 실시한 남은 시간에, 상기 제1 통신 장치가 당해 제2 통신 장치까지의 전송로 지연 시간을 계측하고, 상기 전송로 지연 시간을 당해 제2 통신 장치에 통지하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 시스템.
송수신 데이터를 제어하는 통신 제어부와, 이 통신 제어부가 수신한 데이터를 기초로 연산 처리를 실행하여 송신 데이터를 작성하는 호스트 CPU를 각각 가지는 1개의 제1 통신 장치와, 1개 이상의 제2 통신 장치가 전송로에 접속된 통신 시스템 내에서 상기 통신 장치가 동기 통신을 행하는 동기 통신 방법에 있어서,

상기 제1 통신 장치는, 미리 접속 장치 정보 기억부에 격납된 상기 제2 통신 장치의 정보에 따라 동기 보정 대상 통신 장치를 지정하는 스텝과,

이 동기 보정 대상 통신 장치에 전송로 지연 계측 프레임을 송신함과 동시에 송신 시각을 기억하는 스텝과,

상기 동기 보정 대상 통신 장치로부터의 되돌림 데이터를 수신하였을 경우에 수신 시각을 기억하고, 되돌림 데이터를 수신하지 않은 경우는 상기 접속 장치 정보 기억부에 지연 계측 실패를 추기하는 스텝과,

상기 송신 시각 및 상기 수신 시각부터 전송로 지연 시간을 산출하고 상기 접속 장치 정보 기억부에 추기하는 스텝과,

상기 산출된 전송로 지연 시간을 상기 동기 보정 대상 통신 장치에 통지하는 스텝을 구비하고, 상기 접속 장치 정보 기억부에 격납된 모든 제2 통신 장치에 대해서 상기 스텝을 반복한 후, 동기 통신을 개시하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 방법.
제8항에 있어서,

상기 동기 통신에 있어서, 상기 제1 통신 장치가, 상기 제2 통신 장치에 대한 동기 프레임과 지령 프레임의 송신, 상기 제2 통신 장치로부터의 응답 프레임의 수신을 포함하는 소정의 통신을 실시한 후에,

상기 접속 장치 정보 기억부에 지연 계측 실패가 격납되어 있는 제2 통신 장치로부터의 응답을 체크하는 스텝과,

응답이 없으면 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과,

응답이 있으면 전송로 지연 계측 시간을 산출하고, 상기 통신 주기의 남은 시간에 전송로 지연 계측이 가능한지 어떤지 체크하는 스텝과,

남은 시간에 전송로 지연 계측이 불가능하면 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과,

남은 시간에 전송로 지연 계측이 가능하면 동기 보정 대상 통신 장치를 지정하는 스텝과,

이 동기 보정 대상 통신 장치에 전송로 지연 계측 프레임을 송신함과 동시에 송신 시각을 기억하는 스텝과,

상기 동기 보정 대상 통신 장치로부터의 되돌림 데이터를 수신하였을 경우에 수신 시각을 기억하고, 되돌림 데이터를 수신하지 않은 경우는 상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝과,

상기 송신 시각 및 상기 수신 시각부터 전송로 지연 시간을 산출하고 상기 접속 장치 정보 기억부에 추기하는 스텝과,

상기 산출된 전송로 지연 시간을 상기 동기 보정 대상 통신 장치에 통지하는 스텝과,

상기 통신 주기 종료를 기다려 재차 동기 통신을 행하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 방법.
제9항에 있어서,

상기 전송로 지연 계측 시간은, 상기 접속 장치 정보 기억부에 격납된 전송로 지연 시간의 최대치와, 상기 지연 계측을 행하는 횟수와, 회로 구성에 의해 결정되는 통신 장치 내의 중계 시간을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 제2 통신 장치는, 상기 제1 통신 장치가 지정한 동기 보정 대상 통신 장치가 자국인 경우는, 경로 전환 스위치를 수신원으로 되돌리는 설정으로 하는 스텝과,

상기 제1 통신 장치로부터 상기 전송지연 계측 프레임을 수신하고, 전송로 지연 시간이 통지된 경우에 상기 경로 전환 스위치를 중계처에 접속하는 스텝과,

상기 전송로 지연 시간과 상기 제1 통신 장치가 송신한 동기 프레임에 격납된 기준 타임에 의해 장치내 기준 타이머를 보정하는 스텝에 의해, 기준 타임과 장치내 기준 타이머를 동기시키는 것을 특징으로 하는 동기 통신 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 제2 통신 장치는, 상기 동기 보정 대상 지정 프레임에 격납된 지연 계측을 행하는 횟수를 기억하고, 이 지연 계측 횟수＋1개만큼 전송로 지연 계측 프레임을 수신한 후에 상기 경로 전환 스위치를 중계처에 접속하고, 전송로 지연 계측 프레임을 수신하면 전송로 지연 계측 프레임에 격납된 전송로 지연 시간을 기억하고, 상기 전송로 지연 시간과 그 후 수신한 동기 프레임에 격납된 기준 타임의 현재 값에 의해 장치내 기준 타이머를 보정하는 것을 특징으로 하는 동기 통신 방법.