WO2005003980A1

WO2005003980A1 - 多目的半導体集積回路装置

Info

Publication number: WO2005003980A1
Application number: PCT/JP2004/009194
Authority: WO
Inventors: Akio Morozumi; Chiaki Segi; Yuji Nakamura
Original assignee: T & D Corporation
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2005-01-13
Also published as: US7822934B2; JPWO2005003980A1; US20060190529A1

Abstract

　多種多様な機器を簡単に、そして低コストでネットワークに繋ぐことを可能とする多目的半導体集積回路装置を提供する。この多目的半導体集積回路装置は、複数種類の入力／出力インターフェイスと、複数種類の入力／出力インターフェイスにより入力／出力されるデータに関する処理をスクリプト言語により規定したスクリプトファイルを格納するファイル記憶領域を備えたメモリと、スクリプトファイルを実行可能なインタプリタと、複数種類の入力／出力インターフェイスの少なくともいずれかからメモリのファイル記憶領域へのアクセスを可能とするファイル管理システムとを有する。スクリプトファイルで入出力データに関するユーザロジックを規定することにより、ファームウェアとユーザロジックとを明確に区別して取り扱えるようになり、また、ユーザロジックの搭載も容易になる。

Description

明細書

多目的半導体集積回路装置

技術分野

[0001] 本発明は、半導体チップまたはチップセットにより構成される半導体集積回路装置に関するものである。

背景技術

[0002] シリアルポートしか持たないデバイスをインターネットなどのコンピュータネットワークに接続するためのデバイスサーバと称されるシステムが知られている。たとえば、ネットワーク機器の設定用のコンソールポートのほとんどはシリアルポートである。特開 20 02— 328853号公報には、そのシリアルポートを、デバイスサーバを介してネットヮークに接続し、デバイスサーバでプロトコルを変換することにより、ネットワーク経由でネットワーク機器のコンソールポートにアクセスしてパラメータファイルを設定することが記載されている。

[0003] デバイスサーバはプロトコルを変換してデータを転送する機能を有する力変換の対象となるプロトコルが異なるとインターフェイスコントローラ用のチップが異なるので、異なるデバイスサーバを用いる必要がある。たとえば、特開 2002— 328853号公報においては、携帯電話とシリアルポートとを接続するために、インターネットとシリアルポートを接続するデバイスサーバ（DS)とは異なる、携帯電話対応デバイスサーバ ( DS)を用いている。

発明の開示

[0004] シリアルデータを入出力可能なシリアルポートあるいはシリアルインターフェイスの中にも RS— 232C、 USB、フィリップス社の I2C、 IEEE1394など種々の異なるタイプがある。これらのインターフェイスをコンピュータネットワークに接続するには異なるプロトコル変換が必要となる。また、シリアルインターフェイスの他にも、パラレルインターフェイス、アナログインターフェイス、デジタルインターフェイスしか持たない機器（以降ではターゲットデバイス）をネットワークに接続したいという要望は多いが、それぞれのタイプのインターフェイス、それぞれのプロトコルに対応したデバイスサーバを開発していたのでは膨大な時間とコストが必要となる。

[0005] さらに、ターゲットデバイスに単にネットワークを介してコンピュータ端末（PC)カもァクセスできたとしても、ターゲットデバイスから取得したデータを表示したり、解析したりするアプリケーションを開発しなければターゲットデバイスからの情報を出力したり利用したりすることができない。たとえば、ターゲットデバイスがデジタルカメラである場合、ネットワーク経由でデジタルカメラから画像データを取得できたとしても、その画像データを表示するためには画像データを処理できるビュヮ一などのアプリケーションが必要になる。デジタルカメラから取得した画像が HTMLファイルに貼り付けられたホームページ（HP)であれば、ウェブブラウザさえ稼動していればネットワークを介して簡単にデジタルカメラの画像を見ることができるがデバイスサーバだけではそのような機能を有していない。デバイスサーバとしての機能を搭載し、 HPを作成する機能も搭載したパーソナルコンピュータを介してデジタルカメラをコンピュータネットヮークに接続すれば目的は果たせる力もしれないが、それでは到底、ターゲットデバイスを低コストで簡単にネットワークに接続できたと言うことはできない。

[0006] IPv6の導入が検討されている昨今、さまざまな機器に IPアドレスを付与して、簡単に、低コストで、さらに、現存する機器あるいは資源を活力てネットワークに接続することが可能となれば、付加価値はさらに上昇し、多種多様なサービスあるいはビジネスが実現される可能性がある。

[0007] そこで、本発明においては、多種多様な機器を簡単に、そして低コストでネットヮークに繋ぐことを可能とする装置を提供することを目的としている。さらに、多種多様な機器の出力を簡単に、たとえば、ブラウザから簡単に見ることができるようにする装置を提供することを目的としている。

[0008] 本発明においては、複数種類の入力および Zまたは出力インターフェイス (本明細書では入力 Z出力インターフェイスあるいは入出力インターフェイスとも記載している

)を予め備えた多目的の半導体集積回路装置を提供する。本明細書において、半導体集積回路装置とは、ェンべデッドプロセッサを含めてシステムが 1つの半導体基板上に搭載されたシステム LSIのような 1チップの半導体集積回路装置に限らず、 CPU 、インターフェイス用の ASIC、 ROMおよび RAMのチップが組み合わされたチップセット、さらにはそれらのチップが一体に組み合わされたモジュールを含むものである。なお、以降では、特に断らない限り、チップとはシステム LSIに限らず、チップセット、さらにはチップセットが一体にマウントされたモジュールも含めた概念である。

[0009] 本明細書にぉレ、て、複数種類の入力/出力インターフェイスは、複数種類の入出力インターフェイスとも記載され、各種データを入力するためのインターフェイス、出力するためのインターフェイス、さらに、入力および出力するための少なくともいずれ力、のインターフェイスを含む。同様に、入力 z出力は、入出力とも記載され、データの入力、出力、さらに、入力および出力の少なくともいずれ力を示す。また、入力 Z出力インターフェイスは、コネクタといった物理的な部分を含んでも良レ、が、チップあるいはモジュールとして提供すると共に、多目的に利用可能となるためには基本的には物理的な部分は含まない構成であることが望ましい。ただし、複数種類の入出力ィンターフェイスは物理層を含まないということではなぐ物理層に含まれる論理的な部分、例えば、プロトコルやモデムの変復調方式を含むことは可能である。しかしながら、多くのケースでは、本発明の多目的半導体集積回路装置は、各種類の入出力インターフェイスは、各々のインターフェイスのスタンダードで規定されたプロトコルのうち、データリンク層を含めたそれより上の階層に含まれるプロトコルによりデータをハンドリングあるいは処理する機能を有する。

[0010] 例えば、複数種類の入出力インターフェイスには、コンピュータネットワーク（本明細書ではネットワーク）にアクセス可能なネットワークインターフェイスであるイーサネット

(登録商標）コントローラ（MAC)、カードインターフェイスである CF (Compact Flas h (登録商標））インターフェイス、シリアル I/Oインターフェイス、 USB— HOSTインタ一フェイス、 USB—TARGETインターフェイス、ノヽ。ラレノレ I/Oインターフェイス、フイリップス社が提唱する I2Cバスインターフェイス、 AZD変換機能あるいは D/A変換機能を備えたインターフェイス、音声 CODEC機能を備えたインターフェイスがある。

[0011] 多種類の入出力インターフェイスを予め搭載した半導体集積回路装置を提供することにより、その半導体集積回路装置を多目的に利用できる可能性が生ずる。例えば、多目的半導体集積回路装置の複数種類の入力/出力インターフェイスに物理層となるコネクタを接続することによりデバイスサーバを簡単に構築できる。本発明の多目的半導体装置のネットワークインターフェイスと、その他の適当なタイプのインタ一フェイスとのそれぞれにコネクタを接続することにより、ネットワークインターフェイスを持たないターゲットデバイスをネットワークに接続するためのデバイスサーバを簡単に構築できる。さらに、多目的半導体集積回路装置の複数種類の入力/出力インタ一フェイスのいずれ力 ^ターゲットデバイスとをターゲットデバイス内あるいはその外で接続し、複数種類の入力 Z出力インターフェイスの他のいずれカたとえばネットワークインターフェイスとコネクタとを接続することにより、従来のターゲットデバイスとしての資産をそのままにネットワークインターフェイスを備えたデバイスとして提供することが可能となる。

[0012] さらに、使用の要否にかかわらず、予め多種類の入出力インターフェイスを搭載した半導体集積回路装置とすることにより、量産することが可能となり、多目的用の半導体集積回路装置のハードウェアコストは十分に低くすることができる。

[0013] 多種類の入出力インターフェイスを予め搭載した多目的半導体集積回路装置においては、多種類のプロトコルに従ってデータをハンドリングする機能は予め搭載することはできても、インターフェイス間の処理あるいは動作を決める機能を予め搭載したり、そのための制御ロジックなどのすべてを予め搭載しておくことは不可能である。単に、シリアルインターフェイスと、ネットワークインターフェイスの TCPプロトコル間でプロトコル変換を行ってデータを転送するのであれば、そのような処理を行う論理を半導体処理装置の ROMとかシーケンサに搭載しておくことは可能である。しかしながら、多種類のインターフェイス間の処理を予め想定してプログラム開発することは時間と労力がかかり、さらに、ターゲットとするデバイスによってデータ処理方法が変わり、また、ユーザによって処理方法が変わる可能性は常にある。したがって、アプリケーション層の機能まで含めて予め搭載しておくことは不可能である。

[0014] 一方、多目的半導体回路装置に搭載されてレ、るファームウェアを、多目的半導体回路装置が適用されるアプリケーションに適合するように生成したり、更新したりするのは手間と時間の力かる作業になる。また、ユーザ側にファームウェアの作成を無制限に許可するようなシステムや、ユーザ側がファームウェアを開発できるようなフレームワークを開発することも手間と時間が必要な作業となり、ハードウェアコストを下げることができてもソフトウェアコストを下げることが難しい。

[0015] そこで、本発明の多目的半導体集積回路装置においては、さらに、複数種類の入力/出力インターフェイスにより入力/出力されるデータに関する処理をスクリプト言語により規定したスクリプトファイルを格納するファイル記憶領域を備えたメモリと、スクリプトファイルを実行可能なインタプリタと、複数種類の入力 Z出力インターフェイスの少なくともいずれ力、からメモリのファイル記憶領域へのアクセスを可能とするファイル管理システムとを搭載する。スクリプトファイルにより、入出力データに関する処理 (ュ一ザロジック）を規定することにより、ファームウェアとユーザロジックとを明確に区別して取り扱えるようになる。したがって、安全にユーザロジックの作成およびメンテナンスなどをユーザに開放することが可能となる。さらに、スクリプト言語でユーザロジックを記述でき、そのまま、半導体集積回路装置で実行できるので、コンパイラは不要であり、ユーザロジックを開発するためのリソースは最小限で済む。さらに、多目的半導体集積回路装置へのユーザロジックの搭載および変更も極めて容易となる。

[0016] さらに、本発明の多目的半導体集積回路装置は、複数種類の入力/出力インターフェイスを備えているので、ファイル管理システムを搭載し、人力 z出力インターフエイスの少なくともいずれかからメモリのファイル記憶領域へのアクセスを可能とすることにより、多目的半導体集積回路装置におけるスクリプトファイルの管理もオープンになりユーザが極めて容易に行えようになる。複数種類の入力/出力インターフェイスの 1つが、コンピュータ端末（PC)に接続可能な PCインターフェイス、たとえば、 USB —ターゲットインターフェイスであれば、ファイル管理システムは、 PCからファイル格納領域をマスストレージクラス（USBマスストレージクラス）としてアクセス可能にすることができる。このような多目的半導体集積回路装置は、 USBを介して PCと接続することにより、ユーザ力 Sスクリプトファイルの生成も、管理も自由に行うことができ、ソフトゥェアコストも低くできる。

[0017] 多目的半導体集積回路装置により LAN—シリアルの転送機能を持たせることが可能である。複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つを、コンピュータネットワークのアドレスに基づきアクセスされ、そのコンピュータネットワークで有効なネットワークプロトコルの少なくとも 1つをサポート可能なネットワークインターフヱイスとする。複数種類の入力/出力インターフェイスの他の 1つを、シリアル入力/出力をサポートするシリアルインターフェイスとし、さらに、多目的半導体集積回路装置はネットワークィンターフェイスおよびシリアルインターフェイスの間のデータ転送を行う転送手段を備えていることが望ましい。比較的利用頻度の大きな LAN—シリアル転送機能はファームウェアに含めて提供することができる。

[0018] ファイル記憶領域には複数のスクリプトファイルを格納することが可能であり、ィベントの発生を監視し、発生したイベントに関連付けされたスクリプトファイルを選択してィンタプリタにより実行させるプログラム管理システムをさらに搭載することができる。これにより、 1つの半導体集積回路装置で複数のジョブを実行することができる。例えば、複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つを、コンピュータネットワークにァクセス可能なネットワークインターフェイスとし、そのネットワークインターフェイスを介して HTTPプロトコルに従いファイル記憶領域に格納された少なくとも 1つのウェブ出力ファイルを供給するウェブサーバシステムを半導体集積回路装置に搭載できる。ゥェブサーバシステムが CGI (Common Gateway Interface)および/または SSI (Server Side Include)をサポートし、イベント監視機能を備えたプログラム管理システムが C GIおよび/または SSIをイベントとして検出し、 CGIおよび/または SSIにより指定されたスクリプトファイルを選択することにより、ウェブブラウザから半導体集積回路装置を簡単に制御することができる。

[0019] スクリプトファイルに、複数種類の入力/出力インターフェイスの少なくともいずれか力情報を取得し、その取得した情報をウェブ出力ファイルの少なくとも一部として出力する処理を実行するスクリプトを含めることができる。これにより、ターゲットデバイス力取得したデータ、例えばデジタル画像をホームページに貼り付けてウェブブラウザで直に見ることができ、ホームページを作成する PCをターゲットデバイス側に用意する必要はなくなる。ターゲットデバイスが温度計あるいは湿度計などの測定装置であれば、多目的半導体集積回路装置を使用することにより、現地で測定された温度、湿度あるいはその他の測定値をネットワーク経由でウェブブラウザから簡単に見ることができる。

[0020] 複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つがコンピュータネットワークにァクセス可能なネットワークインターフェイスであれば、さらに、時計機能と、ネットワークインターフェイスを介して時刻情報を取得して時計機能の時刻合わせを行う SNTPクライアント機能を搭載することにより、半導体集積回路装置で精度良く時刻を管理できる。したがって、イベント監視機能を備えたプログラム管理システムが、時計機能の時刻情報をイベントとして監視し、それに基づきスクリプトファイルを選択するようにでき、定期的に温度を測定して記憶するなどの処理を、スクリプトファイルにより自由に規定できる。また、測定されたデータが格納されたファイルは、ファイル管理システムを介して簡単に PCに取得することができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]図 1は、サーバチップに接続可能な機器の例を示す。

[図 2]図 2は、サーバチップのモジュール構成を示す。

[図 3]図 3は、サーバチップの機能的な構成を示すブロック図である。

[図 4]図 4は、コマンドインタプリタの機能を説明する図である。

[図 5]図 5は、 HTTPサーバの機能を説明する図である。

[図 6]図 6 (a)は、 HTMLファイルの例を示し、図 6 (b)は、スクリプトの例を示し、図 6 ( c)は、スクリプトが実行された場合の HTMLファイルの例を示す。

[図 7]図 7 (a)および図 7 (b)は、 HTMLファイルの出力例を示す。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下に図面を参照しながらさらに詳しく説明する。図 1に本発明に係る多目的半導体回路装置により接続可能な機器の例を示してある。この多目的半導体回路装置はサーバチップ 10と称されており、多種のインターフェイスを備え、多種多様なデバイスをターゲットデバイスとして接続することができる。サーバチップ 10に搭載可能なィンターフェイスの種類はこれに限定されるものではなレ、が、以下に説明するインターフェイスは、昨今のデバイスに標準的に用意されているインターフェイスのほとんどをこれによりカバーしている。以下に示したインターフェイスは特に記載がなければ、データを入力し、またはデータを出力し、さらには入力および出力する機能を備えている。したがって、ユーザがサーバチップ 10により実現したい機能により、データの入力のみ、データの出力のみ、さらにデータの入力および出力に用いることが可能であり、入力/出力インターフェイス（入出力インターフェイス）として動作する。

[0023] サーバチップ 10は、まず、ネットワークにアクセス可能なネットワークインターフェイスであるイーサネット（登録商標）コントローラ 11を備えている。したがって、このコントローラ 11に、物理的なコネクタ 9を接続すれば LANケーブルなどによりルータ 8を経由したり、 TAを経由してインターネット 7に接続することができる。また、サーバチップ 10は、カードインターフェイスである CF (Compact Flash (登録商標））インターフエイス 12を備えている。したがって、メモリカード 6a、無線 LANカード 6bおよび PHS通信カードなどを接続し、そのカードの機能を利用できる。また、サーバチップ 10は複数のシリアル IZ〇インターフェイス 13を備えている。したがって、外部計測機器、例えば、 T&D社のおんどとり（登録商標）のような温度測定装置 5を接続して温度データを取得したり、携帯電話 4とモデムを介して接続することが可能となる。

[0024] さらに、サーバチップ 10は、 USB—HOSTインターフェイス 14を備えている。したがつて、デジタルカメラ 3、スキャナ、プリンタなどの USBインターフェイスを備えたデバイスと接続して画像データあるいは印刷用のデータなど、種々のデータを入出力できる。また、サーバチップ 10は、 USB-TARGETインターフェイス 15を備えている。したがって、 PC2と接続してサーバチップ 10の内部の記憶領域をマスストレツジとして PC2からアクセス可能にすることができる。さらに、サーバチップ 10は、パラレル I/O インターフェイス 16を備えている。したがって、警報装置 1と接続して警報を出力させるような用途にも利用できる。さらに、サーバチップ 10は、フィリップス社が提唱する 12 Cバスインターフェイス 17を備えている。したがって、外部メモリ 41と接続することも容易になっている。

[0025] また、サーバチップ 10は、 AZD変換機能あるいは D/A変換機能を備えたインタ一フェイス 18を備えている。したがって、電池 42の電圧を監視するような用途にも利用できる。さらに、サーバチップ 10は、音声 CODEC機能を備えたインターフェイス 1 9を備えている。したがって、マイク 43から音声データを入力したり、スピーカから音声データを出力したり、 IP電話端末としても利用することができる。

[0026] 図 2に、モジュール化された本例のサーバチップ 10の構成を示してある。このサーバチップ 10は、各種のインターフェイスのコントローラを搭載した専用カスタム IC (AS IC) 21と、 CPU22と、プログラムおよび初期設定データなど不揮発性が要求されるデータを記憶するフラッシュメモリ 23と、ワーク用のメモリとなる SDRAM24とを備えている。これらのユニット 21— 24は、それぞれがチップで提供されており、本例のサーバチップ 10では、それらのチップ 21 24が同一のボード 25に搭載されて一体化されて、 1つのモジュールあるいは 1つのチップとして提供されるようになっている。そして、サーバチップ 10には外部入出力用に 160ピンコネクタ 26が設けられている。この例では、複数のチップからなるチップセットを 1つの基板 25に搭載してユニット化しているが、半導体基板上に各種のインターフェイスのコントローラ機能、 CPU機能、メモリ機能などを搭載し、サーバチップ 10をシステム LSIとして 1チップィ匕することも可能である。

[0027] 図 3に、サーバチップ 10の機能をブロック図により示してある。ブロック化された各機能は、一部がハードウェアにより提供され、残りはソフトウェアにより提供される。このサーバチップ 10は、ハードウェア資源として例えば、 CPU、メモリ 23および 24、タイマ 31、計時装置（RTC) 32、ネットワークコントローラ（MAC) 33、 USBホストコントローラ 34、 USBファンクションコントローラ 35、 PCMCIAコントローラ（CF) 36を備えている。さらに、汎用の入出力用インターフェイス 56として、サーバチップ 10は、シリアル I/Oインターフェイス 13を構成するシリアルインターフェイスコントローラとなる非同期通信機（UART) 37、 I2Cバスインターフェイス 17を構成する I2Cコントローラ 38 、パラレル I/Oインターフェイス 16を構成するパラレルインターフェイスコントローラ 3 9、変換機能を備えたインターフェイス 18を構成する A/Dコンバータ 51、 D/Aコンバータ 52、音声 CODECインターフェイス 19を構成する CODECコントローラ 53を搭載している。これらのハードウェア資源は、 CPU22に内蔵されているものはそれを使用することが可能であり、 CPU22に搭載されていないものは ASIC21に含めて提供すること力 Sできる。さらに、サーバチップ 10は、他の入出力機能などを、ファームゥヱァ 60に含まれるプログラムモジュールとして提供することができる。

[0028] プログラムモジュールはフラッシュメモリ 23に格納され、 CPU22により実行される。

基本となる本例のサーバチップ 10の〇Sとしては IT〇R〇Nが採用されている。入出力機能をサポートするプログラムモジュールの重要なものの 1つは、ネットワークインタ一フェイス 11のネットワークコントローラ（イーサネット（登録商標）コントローラ） 33のドライバ（ネットワークドライバ） 61であり、このドライバ 61は合わせてトランスポート層のプロトコルとなる TCPをサポートする。したがって、サーバチップ 10では、 TCP上で、セッション層のソケットモジュール 62などの TCP/IPプロトコル群のサービスを提供する各プログラムモジュールが稼動するようになっている。

[0029] また、 TCPZIPプロトコル群のアプリケーション層の 1つである HTTPサーノ（Web サーノ）機能をサポートするプログラムモジュール 63をサーバチップ 10は備えている。したがって、サーバチップ 10は、ユーザが任意に作成し、フラッシュメモリ 23または RAM24に格納された HTMLデータ（HTMLファイル） 75をウェブ出力ファイルとして HTTPプロトコルに従いネットワークを介して配信することができる。このため、サーバチップ 10を社内イントラネットや外部インターネット 7の上に配置し、 PC2で動くクライアント（Webブラウザ）力、らの要求に対して HTMLデータ 75を配信できる。 HTML データ 75はサーバチップ 10の後述するファイルシステム（ファイル管理システム） 70 の上のどこへでも置くことができ、また自由にリンクを張ることが可能である。また、セキユリティ上アクセスされることが好ましくないフォルダやファイルについては、ウェブ配信の対象とならないようにファイル管理システム 70を設定することも可能である。本例のウェブサーバ機能 63は、さらに、 CGI/SSI機能をサポートし、ダイナミックな H TMLデータの生成が可能であり、これについてはさらに後で詳述する。

[0030] サーバチップ 10はさらに、アプリケーション層の 1つである FTPサーバ/クライアント機能をサポートするプログラムモジュール 64を搭載している。したがって、内部のフアイル管理システム 70と連動し、サーバチップ 10の内部またはサーバチップ 10へ接続されている外部メモリデバイスとの間でネットワークを介してファイルの送受信を行うこと力 Sできる。さらに、サーバ Zクライアントの両機能をサポートするモジュール 64を搭載することにより、サーバチップ同士の通信も可能としている。最近の FTPサーバはセキュリティを高くするため、 POPbeforeFTPを行う必要があるものがある力サーバチップ 10はそのようなサーバにも対応できるように簡易 POP3クライアント機能も装備している。

[0031] サーバチップ 10は、さらに、アプリケーション層の 1つであり、ドメイン名解決のための DNSクライアント機能をサポートするモジュール 66を搭載してレ、る。この DNSクライアント機能 66により、 FTPクライアント 64や後述する SMTP機能 65によりメールを送信するときに、ドメイン名を解決できる。 DNSクライアント機能 66は、プライマリ/セカンダリの設定が可能となっている。

[0032] サーバチップ 10は、さらに、アプリケーション層の 1つである DHCPクライアント機能をサポートするモジュール 67を搭載している。 DHCPクライアント機能 67を有効にすることにより IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートゥヱイ等の設定を自動化できる。

[0033] さらに、サーバチップ 10は、アプリケーション層の 1つである SMTPクライアント機能をサポートするモジュール 65を備えている。したがって、以下で説明するスクリプトフアイル 76からの呼び出しにより、メールを送信することができる。 SMTPクライアント機能 65においては、 From : , To : , Cc :などの機能を使うことができ、添付ファイルも可能としている。したがって、電子メールにより後述するデータファイル 77の転送も可能としてレヽる。また、 MIMEエンコード（Base64)をサポートすることにより日本語によるメール送信も可能としている。この機能 65は、メールサーバに対するクライアント機能なので、実際にメールの配信を行うには別途 SMTPサーバが必要になり、セキユリティの向上のために POPbeforeSMTPを行う必要がある場合に備えて簡易 POP3クライアント機能を装備している。

[0034] さらに、サーバチップ 10は、ネットワーク上にオープンされている時刻情報を取得する SNTPクライアント機能をサポートするモジュール 68を備えている。したがって、 SNTPに対応したサーバを登録することにより、サーバチップ 10の内蔵時計 (RTC) 32を合わせることができる。チップ 10に内蔵されている RTC32は電池でバックアツプされるものではなぐ電源オフと同時に時刻情報は消えてしまうが、 SNTPクライアント機能 68によりネット上の SNTPサーバに問い合わせを行レ、、 RTC32を自動的に合わせることができる。 SNTPサーバは複数登録することができ、時刻設定を 1日 1回、 1時間に 1回など定期的に行うことが可能である。また、電源オンにより RTC32を信用して良いかは、 SNTPクライアント機能 68により SNTPサーバとの通信が正常に行われたか否かにより確認できる。 [0035] サーバチップ 10は、 TCP/IPプロトコル群の他にも多数のプログラムモジュールを備えている。ネットワーク関係としては、モデム 55を用いて公衆電話網を介してァクセスする際に有用な PPPサーバ/クライアント機能をサポートするモジュール 69aを搭載している。したがって、公衆電話網を利用し、サーバチップ 10から呼び出しによる発信、およびチップ 10を直接呼び出す場合の着信が可能である。また、無線 LANドライバ 69bを搭載しており、カードインターフェイス 12に無線 LANカードが装着されれば、無線 LANを介してコンピュータネットワークに接続できるようになつている。

[0036] また、全てが図示されていないが、ハードウェアリソースで搭載されている各インタ一フェイスモジュールを駆動するためのドライバプログラムもサーバチップ 10は搭載している。例えば、 USBホストインターフェイス 14を構成する USBホストインターフエイスコントローラ 34、 USBターゲットインターフェイス 15を構成する USBファンクションコントローラ 35のマスストレージドライバ 35d、カードインターフェイス用のメディアドライバ 36がある。メディアドライノく 36には、カードインターフェイス 12に接続される力ード、例えばメモリカード、各種のモデムカード用のドライバが含まれている。また、シリアルインターフェイス用のドライバ、 A/Dおよび D/A用のドライバ、 CODEC用のドライバも含まれている。さらに、サーバチップ 10は、図示されていないが、 LAN (ネットワーク）インターフェイス（本例では TCP/IP) 33およびシリアルインターフェイス 3 7の間のプロトコル変換機能を標準的に搭載している。このプロトコル変換機能は、 L ANインターフェイス 33からシリアルインターフェイス 37にデータを供給する場合は、 LAN側の特定ポート（指定可能）にて受信したデータをそのまま（プロトコルは変換し )シリアル側へ送信する。また、シリアルインターフェイス 37から LANインターフェイス 33にデータを転送する場合も、シリアル側で受信した内容をプロトコルだけを変換し、そのまま LAN側へ送信する。

[0037] さらに、サーバチップ 10は、ファイル管理システム 70を搭載している。このフアイノレ管理システム 70は、物理的には、プログラムエリアおよびデータエリアを提供するフラッシュメモリ 22および SDRAM23、さらに、カードインターフェイス 12に接続可能な C Fメモリ、 USBホストインターフェイス 34に接続可能な USBメモリ（マスストレージクラスデバイス）を含めた記憶領域を内部記憶領域（内部ファイル領域）として管理できる。さらに、ファイル管理システム 70は、 FTP機能 64および USBターゲットインターフェイス 35により内部ファイル領域に対してアクセスすることを可能としている。これらのファイル領域に対しては、もちろん、同じファイル領域に格納されたスクリプトファイル 76からも入出力できる。

[0038] さらに、サーバチップ 10は、ファイル管理システム 70に管理されるメモリ領域（フアイル記憶領域)力スクリプトファイル 76を選択するプログラム管理機能 80と、選択されたスクリプトファイル 76を実行するコマンドインタプリタ機能 90とを搭載している。これらにつレ、ては図 4を参照して説明する。

[0039] プログラム管理機能 80は、特定のトリガ条件によりイベントの発生を検出する監視モジユーノレ 81a 81eと、それらの監視モジュール 81a— 81eからイベントメッセージボックス 82にポストされたイベントメッセージを常時参照し、イベント設定ファイル 78に基づきイベントメッセージに関連付けられたスクリプトファイル ₇₆を指定するイベント監視システム 83と、指定されたスクリプトファイル 76をローカルテーブルに読み出して、テーブルの先頭アドレスをパラメータにしてコマンドインタプリタ 90を起動するプログラム実行コントローラ 84とを備えている。

[0040] スケジュール監視モジュール 81aは、 RTC32から提供される時刻情報をトリガとしてイベントを発生させる。毎秒、毎分、毎時、日付などの時刻情報によりイベントを指定することができ、何れかのインターフェイスに接続されたターゲットデバイスからデータを取得したり、データを出力したりすることができる。例えば、シリアルインターフェイス 37に接続された温度測定装置 5から定期的に温度を取得してデータファイル 7 7に蓄積するような処理を簡単に設定できる。

[0041] タイマ監視モジュール 81bは、タイマ 31により指定間隔毎にイベントを発生させる。

ポート監視モジュール 81cは、パラレルインターフェイス 39の指定されたポートのレべルが指定された方向（高から低、あるいは低から高）に変化したときにイベントを発生させる。また、指定された時間内のパルス数が多いまたは少ないといった条件でもィベントを発生できる。バスアクセス監視モジュール 81dは、バスアクセスを行うシリアルインターフェイス 37のシリアル通信で指定バイト数受信したイベントを発生させ、受信したシリアルデータのデコードあるいは転送などの処理を可能とする。 SSIZCGI監視モジュール 81eは、ウェブサーバ機能（HTTP) 63が送信しょうとする HTMLファィル 75に含まれている CGIあるいは SSI起動用のタグによりイベントを発生させる。 C GI (Common Gateway Interface)は、ウェブサーバ機肯 (HTTPdあるいは WWWサーバ） 63から外部のプログラムを走行させるためのインターフェイスの規格である。本例においては、サーバチップ 10に対してユーザの PC2の WWWブラウザ 2aからァクシヨンをかけるために用いられる手段であり、その 1つとして指定されたスクリプトフアイル 76が起動することができる。 SSI (Server Side Include)は、ウェブサーバ機能 63 のコマンド実行機能の 1つである。本例においては、サーバチップ 10力、ら HTMLデータ 75を送出する際に指定されたスクリプトファイル 76を起動させて、その結果を含めてユーザの PC2に送出することが可能となる。

[0042] コマンドインタプリタ 90は、選択されたスクリプトファイル 76に含まれているコマンドあるいはスクリプトを解釈し、サーバチップ 10に搭載されている各種プログラムモジュールおよびハードウェアモジュールを利用して演算および処理を行う。インタプリタ 9 0は、ユーザがそのままの状態で理解可能な高水準あるいは高級言語で表したプログラムの命令文 (スクリプト）を順番に実行することが可能なプログラムであり、ユーザはスクリプトファイル 76を直接見たり、編集したり、作成することによりインタプリタ 90で実行したいアプリケーションを規定できる。スクリプトとしては、 JAVA (登録商標)スクリプト、パール（Perl)などがあり、各種のインターフェイスを介したデータの入出力をコンパクトな関数形式の命令により指示することができる。

[0043] コマンドインタプリタ 90は、まず、コマンドを解釈し (ステップ 91)、指示された周辺機器の制御を行い（ステップ 92)、サーバチップ 10に搭載された各種のインターフェイス群 99のいずれかから得られたデータあるいは情報を演算処理し (ステップ 93)、データファイル 77あるいは HTML75に出力する（ステップ 94)。したがって、サーバチップ 10においては、各イベントの発生により様々な処理を、ユーザがそのまま理解でき、また作成できるスクリプトファイル 76を用いて既定できる。したがって、コンパイラを含めたフレームワークは不要であり、さらに、スクリプトファイル 76は、汎用的なファィル管理システム 70により管理されているので、インターフェイス群 99のいずれかからアクセスすることにより簡単に入れ替えることができる。例えば、ファイル管理システム 70は、 PC2から USBファンクション 35を介してマスストレージクラスとしてアクセスすることが可能である。また、ファイル管理システム 70により、ユーザに対して開放されているファイル群を制限することも可能であり、ファームウェア 60はユーザに開放せずに、スクリプトフアイノレ 76、 HTMLファイル 75、イベント設定ファイル 78、データファイル 77だけをユーザが取り扱えるようにすることも可能である。その結果、ユーザは、安全に、そして極めて簡単にサーバチップ 10の機能を定義することができる。

[0044] ファイル管理システム 70は、 USBマスストレージクラスとして上記の各ファイル 75 78の取り扱いをオープンしている。このため、 USBファンクションインターフェイス 35 を介して PC2にサーバチップ 10を接続することにより、 PC2にエディタ機能を搭載することによりスクリプトファイル 76の編集および作成が極めて簡単に行える。コンパイラやその他のフレームワーク用のプログラムは一切不要である。また、ファイル管理システム 70は FTP機能 64によるファイル 75— 78の取り扱いも可能としているので、遠隔地に設置されたサーバチップ 10に対してもインターネット 7を介して簡単にアクセスしてスクリプトファイル 76の更新などの作業を行うことができる。ファイル管理システム 7 0の、パスワードなどによるアクセス制限機能を用いることにより、スクリプトファイル 76 の安全性あるいは健全性も確保できる。

[0045] このサーバチップ 10の大きな特徴のひとつは、 HTTPサーバ機能 63により HTML データ 75を配信でき、そのときに SSI/CGI機能 81eを使用してコマンドスクリプト 76 を実行することができることである。このコマンドスクリプト 76はサーバチップ 10のインタプリタ 90によって逐次実行されるので、 HTMLデータの動的な生成が可能となり、インターフェイス群 99の何れかに接続されたターゲットデバイスから取得した情報を HTMLデータ 75としてインターネットを介して外部に供給することができる。

[0046] その概要を図 5に示してある。サーバチップ 10に対してクライアントとなる PC2の W WWブラウザ 2aからサーバチップ 10に HTTPプロトコルを用いてアクセスすると、サーバチップ 10の HTTPサーバ機能 63はファイル管理システム 70に格納されている HTMLデータ 75を供給する。そのとき、 HTMLファイル 75に CGIが定義されていると、 SSI/CGI監視モジュール 81eによりイベントが発生され、イベント監視システム 8 3がそれを検出し、 CGほたは SSIにより指定されたスクリプトファイル 76をインタプリタ 90により実行する。その結果、スクリプトファイル 76に規定されたハードウェア制御あるいはファイルアクセスとレ、つたデータを取得する処理 96が実行され、インタプリタ 90ではさらに取得されたデータを加工する処理 97が実行される。 CGIにより選択されたスクリプトファイル 76に、温度および湿度を取得して HTMLファイルとして出力するように指示されてレ、る場合は、シリアルインターフェイス 37を介して温度 ·湿度センサ（温度'湿度測定装置） 5から温度データおよび湿度データが取得され、インタプリタ 90により出力用の HTMLデータに加工され、 HTTPサーバ機能 63によりクライアントの WWWブラウザ 2aに供給される。

[0047] 図 6 (a)は、 HTMLファイル 75の一例であり、これが HTTPサーバ 63によりクライアントのブラウザ 2aに供給されると図 7 (a)に示すページ 101が出力される。ユーザがページ 101のボタン 102をクリックすると、 HTMLファイル 75に登録されている「ond o. cgi」により、図 6 (b)に示されているようなスクリプトが記載されたスクリプトフアイノレ 76がインタプリタ 90により実行される。このスクリプトファイル 76には、 get— ondo () および get— situdo Oという関数が記載されており、これらの関数を呼び出すことでシリアルインターフィス 37から気温および湿度を取り込み $ tempおよび $ hmdtといつた変数にそのときの温度および湿度をセットすることができる。スクリプトファイル 76 には、さらに、これらの変数を用いて温度および湿度を出力するための図 6 (c)に示すような HTMLデータ 75aを作成する命令が記述でき、 HTTPサーバ 63から温度および湿度を含む HTMLデータ 75aがクライアントのブラウザ 2aに供給される。その結果、図 7 (b)に示すようなページ 103がクライアントのブラウザ 2aに表示される。

[0048] さらに、図 5に示すように、サーバチップ 10は、 RTC32から供給される時刻情報によりスケジュールに従ってターゲットデバイスである温度 ·湿度センサ 5からデータを取得し、ファイル管理システム 70のデータファイル 77に蓄積するような処理もスクリプトファイル 76により簡単に実行させることができる。そして、ファイル管理システム 70のデータファイル 77に蓄積されたデータは、 FTP機能 64により PC2の FTPクライアント機能 2bを用いて簡単に取得できる。また、データファイル 77に蓄積されたデータは、 USBマスストレージクラス 35dにより PC2の USB機能 2cを用いて簡単に取得できる。チップ内部設定ファイル 79などの他のファイルについても同様である。 [0049] このように、サーバチップ 10は、温度 ·湿度センサ 5をターゲットデバイスとするデバイスサーバとして機能する。このため、温度'湿度センサ 5をコンピュータネットワークに接続してクライアントのブラウザから簡単に温度および湿度をネットワーク経由で得られるようにすることができる。温度および湿度といったデータは、アクセスしたときの瞬間的なデータとして取得することも可能であるし、定期的に測定してサーバチップ 1 0に蓄積したデータとして取得することも可能である。

[0050] サーバチップ 10を物理的に PC2と接続するためには LANケーブルを接続可能なコネクタ 9や USBケーブルを接続するコネクタが必要であり、これらのコネクタ 9も含めて温度'湿度センサ 5とサーバチップ 10をアセンブルすることにより、ネットワーク接続機能を備えた温度湿度測定装置 110として提供することが可能である。

[0051] デバイスサーバの組み込みの分野においては HTTPや FTPは敷居が高ぐまたタ一ゲットデバイスとの周辺制御との兼ね合いを考慮するとデバイスサーバのファームウェア全体の作成には非常に工数がかかる。また、 HTTPや FTPのプロトコルスタツクをライブラリとして購入しても、安価なものではない。したがって、自前の周辺機器や汎用品の周辺機器（デジタルカメラなど）を手軽に Web上に公開したいといった要望に対し、今までは、自社内で上記のような製品開発を行うか、その製品に特化したコンパクトなモジュールをサードベンダなどから購入または開発委託などをしていた。これに対し、本例のサーバチップ 10においては、 HTTP 'FTPや周辺制御という部分を汎用化し、ユーザーユニークな部分のみをスクリプトファイル 76というユーザフレンドリーで、低コストで開発できる手段にしている。このスクリプトファイル 76はユーザにより自由に書き換えが可能で、スクリプト実行のための特別なエリア（内部フアイノレ管理システム ₇₀の特定されたディレクトリ）に格納されるようになっている。このため、ファームウェア本体を作り直してフラッシュメモリを書換えるといった手法では、修正による他モジュールへの影響や書込みミスによるシステム破壊といったリスクが伴うのに対し、スクリプトファイル 76にしてファイル管理システム 70の管理下に置くことより、そのリスクを最小限に抑え、さらに、 FTP機能 64によりアクセスしたり、あるいは USBマスストレージクラス 35dとして簡単にアクセスすることができる。

[0052] さらに、スクリプトとしては、上述した get ondo ()および get situdo ()といった温度および湿度を取得する関数に限らず、記録開始および停止を指示する ondo—lo g— start ()および ondo— log— end ()とレ、つた異なる処理を定義する関数を用意することが可能である。また、他のデバイスに関し、 USBカメラ画像の取り込みやメール送信などのターゲットデバイス毎に特有の処理を行う関数を予め用意しておくことにより、ユーザが極めて簡単にサーバチップ 10に接続されるターゲットデバイスを制御すること力 Sできる。

[0053] コンパクトで、多種多様なネットワーク機能をはじめとする多種多様なインターフェイスを備えたサーバチップ 10の用途は非常に多レ、。特に、 IPv6の導入により、 IPアドレスはほとんど無制限となり、様々なデバイスとサーバチップ 10とを組み合わせることによりネットワークを利用した多種多様なシステムをきわめて簡単に、そして低コストで構築できる。例えば、イベント会場などの入場者数を通過センサにサーバチップ 10を取り付けてカウントし、現状の状態をネットワーク経由でウェブブラウザ 2aから確認するようなことも可能である。その他にも、冷蔵庫のドアの開閉や温度および/または湿度の管理、氷の状態の管理、電子レンジのレシピをネットワークから取得したり、利用目的にあわせて電子レンジのモードを自動的に設定したり、テレビ番組を取得したり、ビデオの録画予約をしたり、デジタルカメラの映像を遠隔地から見られるようにしたり、エアコンの制御のためにネットワーク経由で室内の温度を取得したりすることが可能であり、これらの用途においては、既存のハードウェア資源にサーバチップ 10を組み合わせることにより簡単にネットワークデバイス化することができる。さらに、ホームセキュリティーの分野では、鍵の状態、ドアの開閉、窓の開閉、人体感知センサなどを組み合わせて遠隔監視するシステムもサーバチップ 10により簡単に構築できる。さらに、自動販売機の商品情報の管理をネットワーク経由で行えるようにしたり、ストレージをサーバチップ 10と組み合わせてネットワーク上に共有ストレージデバイスを設置するようなことも極めて簡単に行うことができる。

[0054] 以上に説明したように、本発明の多目的半導体集積回路装置は、複数種類の入力

/出力インターフェイスにより入力および/または出力されるデータに関する処理をスクリプト言語により規定したスクリプトファイルを格納するファイル記憶領域を備えたメモリと、スクリプトファイルを実行可能なインタプリタと、複数種類の入力/出力インタ一フェイスの少なくともいずれ力からメモリのファイル記憶領域へのアクセスを可能とするファイル管理システムとを搭載している。したがって、ユーザがそのまま理解でき、変更および作成も容易な高級言語力もなるスクリプトファイルのメリットを最大限に活かして、安全に、低コストで、ユーザがロジックの作成およびメンテナンスを行うことが可能となる。このため、本発明の多目的半導体集積回路装置を利用することにより、既存のハードウェアリソースを活力、してネットワーク対応のデバイスを短時間に低コストでマーケットに供給することが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数種類の入力 Z出力インターフェイスと、

前記複数種類の入力 Z出力インターフェイスにより入力 Z出力されるデータに関する処理をスクリプト言語により規定したスクリプトファイルを格納するファイル記憶領域を備えたメモリと、

前記スクリプトファイルを実行可能なインタプリタと、

前記複数種類の入力/出力インターフェイスの少なくともいずれかから前記メモリのファイル記憶領域へのアクセスを可能とするファイル管理システムとを有する多目的半導体集積回路装置。

[2] 前記複数種類の入力/出力インターフェイスの 1つはコンピュータネットワークのァドレスに基づきアクセスされ、そのコンピュータネットワークで有効なネットワークプロトコルの少なくとも 1つをサポートするネットワークインターフェイスであり、

前記複数種類の入力/出力インターフェイスの他の 1つはシリアル入力/出力をサポートするシリアルインターフェイスであり、

前記ネットワークインターフェイスおよびシリアルインターフェイスの間のデータ転送を行う転送手段をさらに有する、請求項 1の多目的半導体集積回路装置。

[3] 前記ファイル記憶領域には複数のスクリプトファイルが格納されており、さらに、イベントの発生を監視し、発生したイベントに関連付けされた前記スクリプトファイルを選択して前記インタプリタにより実行させるプログラム管理システムを有する、請求項 1の多目的半導体集積回路装置。

[4] 前記複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つはコンピュータネットワークにァクセス可能なネットワークインターフェイスであり、

そのネットワークインターフェイスを介して HTTPプロトコルに従い前記ファイル記憶領域に格納された少なくとも 1つのウェブ出力ファイルを供給するウェブサーバシステムを有し、

さらに、前記ウェブサーバシステムは CGIおよび/または SSIをサポートし、前記プログラム管理システムは CGIおよび/または SSIにより指定された前記スクリプトファィルを選択する、請求項 3の多目的半導体集積回路装置。

[5] 前記スクリプトファイルは、前記複数種類の入力/出力インターフェイスの少なくともいずれかから情報を取得し、その取得した情報を前記ウェブ出力ファイルの少なくとも一部として出力する処理を実行するスクリプトを含んでいる、請求項 4の多目的半導体集積回路装置。

[6] 前記複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つはコンピュータ端末に接続可能な PCインターフェイスであり、前記ファイル管理システムは、前記 PCインターフェイスを介して前記コンピュータ端末から前記ファイル格納領域をマスストレージクラスとしてアクセス可能とする、請求項 3の多目的半導体集積回路装置。

[7] 前記複数種類の入力 Z出力インターフェイスの 1つはコンピュータネットワークにァクセス可能なネットワークインターフェイスであり、

さらに、時計機能と、前記ネットワークインターフェイスを介して時刻情報を取得して前記時計機能の時刻合わせを行う SNTPクライアント機能とを有し、

前記プログラム管理システムは、前記時計機能の時刻情報に基づき前記スクリプトファイルを選択する、請求項 3の多目的半導体集積回路装置。

[8] 請求項 1に記載の多目的半導体集積回路装置と、

前記複数種類の入力/出力インターフェイスの少なくともいずれ力と接続されたコネクタとを有するデバイスサーバ。

[9] 請求項 1に記載の多目的半導体集積回路装置と、

前記複数種類の入力/出力インターフェイスのいずれ力と接続されたターゲットデバイスと、

前記複数種類の入力/出力インターフェイスの他のいずれ力と接続されたコネクタとを有するデバイス。