WO2015132866A1 - 同期機能付き装置及び通信システム及び同期方法 - Google Patents

Abstract

　スレーブ装置（１０２）は、ネットワークを介してマスタ装置（１０１）のクロックであるネットワーククロックを受信する。スレーブ装置（１０２）は、調整部と決定部とを有するクロックコントローラを備える。クロックコントローラの調整部は、位相調整値の入力を受け、位相調整値に応じて、スレーブ装置（１０２）内部の発振器により生成された原クロックの位相を調整し、位相を調整したクロックをスレーブ装置（１０２）の内部クロックとしてスレーブ装置（１０２）内部の回路に入力する。クロックコントローラの決定部は、一定期間ごとに、スレーブ装置（１０２）の内部クロックとネットワーククロックとを比較し、両クロックの位相差に基づいて位相調整値を決定し、位相調整値をクロックコントローラの調整部に入力する。

Description

同期機能付き装置及び通信システム及び同期方法

　本発明は、同期機能付き装置及び通信システム及び同期方法に関するものである。本発明は、例えば、複数の装置が同期して動作する技術に関するものである。

　ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ・Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムでは、１台のマスタ装置と複数台のスレーブ装置で制御システムを構成するケースが多い。一般的に、マスタ装置と各スレーブ装置は、ＦＡ向けの制御ネットワークを介して通信する。マスタ装置は、各スレーブ装置に指令を与える。スレーブ装置は、指令に従って動作する。

　スレーブ装置は、指令で動作する周期を有している。複数のスレーブ装置が同期して動作する制御システムでは、スレーブ装置同士が指令で動作するタイミング（即ち、周期の開始タイミング）を合わせる必要がある。

　複数のスレーブ装置の時刻を合わせる方法として、特許文献１に開示された方法がある。

　複数のスレーブ装置のクロックの位相を合わせる方法として、特許文献２に開示された方法がある。

特開２０１１－２１１６７３号公報 特開２０１２－２１７１２０号公報

　特許文献１に開示された方法では、マスタ装置とスレーブ装置との間の伝播遅延が計測される。計測された伝搬遅延に基づいて、各スレーブ装置の時刻が補正される。これにより、マスタ装置と各スレーブ装置とが同期する。

　特許文献１では、マスタ装置から送信される同期フレームの送信時刻から所定時間後の時点を、複数のスレーブ装置で時刻を同期させる時刻（以下、「同期ポイント」という）とし、その同期ポイントを各スレーブ装置が認識するための方法が説明されている。しかし、同期フレームの受信時刻から同期ポイントまでの時間（特許文献１では、「オフセット時間」といっている）が経過したときの各スレーブ装置の動作は説明されていない。

　各スレーブ装置の内部クロック信号の立ち上がりで１ずつ加算されるカウンタを使用して時間を計測し、同期ポイントに近づいたタイミングでスレーブ装置内部の時刻をリセットすることが考えられる。しかし、各スレーブ装置の内部クロック信号は、物理的に異なる発振器から供給されるため、立ち上がりのタイミング（以下、「位相」という）が異なる可能性が高い。よって、内部クロックの駆動周期以上の精度で各スレーブ装置の同期ポイントを合わせることは難しい。

　クロック信号の周波数が低いほど、同期ポイントに対する振れ幅が大きく、同期精度が低い。ＦＡシステムの機器では、熱及びノイズの影響を考慮して高周波のクロックを採用しないケースが多い。

　加えて、スレーブ装置ごとに異なる発振器のクロック偏差により、時間の経過に伴ってカウンタのずれが大きくなる。このずれを抑制するため、一定時間ごとに、補正のための通信フレームをマスタ装置とスレーブ装置との間で送受信する必要がある。

　特許文献２に開示された方法では、イーサネット（登録商標）を介して複数の装置間でクロック信号を共有するＳｙｎｃ－Ｅが採用されている。しかし、マスタ装置とスレーブ装置とを接続する通常のネットワークケーブルのほかに、スレーブ装置の間でクロック中継部を接続するための特別な結線が必要になる。

　また、特許文献２に開示された方法において、スレーブ装置間で伝播するクロックによって動作する回路は、クロックが共有されるまで動作できない。

　本発明は、例えば、内部クロックの位相を効率よく高精度に調整することを目的とする。

　本発明の一の態様に係る、内部クロックを他の装置のクロックと同期させる同期機能付き装置は、
　前記内部クロックの入力を受け、前記内部クロックによって駆動される回路と、
　前記他の装置のクロックとは独立した原クロックを生成する発振器と、
　ネットワークを介して前記他の装置のクロックであるネットワーククロックを受信するネットワークインタフェース部と、
　位相調整値の入力を受け、前記位相調整値に応じて、前記発振器により生成された原クロックの位相を調整し、位相を調整したクロックを前記内部クロックとして前記回路に入力する調整部と、一定期間ごとに、前記内部クロックと前記ネットワークインタフェース部により受信されたネットワーククロックとを比較し、両クロックの位相差に基づいて前記位相調整値を決定し、前記位相調整値を前記調整部に入力する決定部とを有するクロックコントローラとを備える。

　本発明では、位相調整値に応じて、発振器からの原クロックの位相が調整される。位相が調整されたクロックは、内部クロックとして回路に入力される。位相調整値は、一定期間ごとに、内部クロックと他の装置からのネットワーククロックとの位相差に基づいて決定される。このため、本発明によれば、内部クロックの位相を効率よく高精度に調整することが可能となる。

実施の形態１に係る通信システムの構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るスレーブ装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るスレーブ装置のクロックコントローラの構成を示すブロック図。 実施の形態１に係るスレーブ装置のクロックコントローラにより実行される位相シフトの処理を示すフローチャート。 実施の形態１に係るスレーブ装置のハードウェア構成の一例を示す図。

　以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

　実施の形態１．
　図１は、本実施の形態に係る通信システム１００の構成を示すブロック図である。

　図１において、通信システム１００は、１つのマスタ装置１０１と、複数のスレーブ装置１０２，１０３，・・・とを備える。スレーブ装置の数は、任意の数でよい。

　マスタ装置１０１とスレーブ装置１０２と他のスレーブ装置１０３との接続には、デイジーチェーンの構成が用いられている。マスタ装置１０１は、ネットワークを介してスレーブ装置１０２に通信フレームを送信したり、スレーブ装置１０２から通信フレームを受信したりする。スレーブ装置１０２は、ネットワークを介してマスタ装置１０１に通信フレームを送信したり、マスタ装置１０１から通信フレームを受信したりする。また、スレーブ装置１０２は、ネットワークを介して他のスレーブ装置１０３に通信フレームを送信したり、他のスレーブ装置１０３から通信フレームを受信したりする。ネットワークとしては、イーサネット（登録商標）等、様々な種類のネットワークを用いることができる。

　スレーブ装置１０２は、内部クロックをマスタ装置１０１から送信されるネットワーククロックと同期させる。同期のための動作（即ち、本実施の形態に係る同期方法）については後述する。他のスレーブ装置１０３も、スレーブ装置１０２と同様の動作により、内部クロックをスレーブ装置１０２から送信されるネットワーククロックと同期させる。通信システム１００が３つ以上のスレーブ装置を備える場合、スレーブ装置１０２及び他のスレーブ装置１０３以外のスレーブ装置も、同様の動作により、内部クロックをネットワーククロックと同期させる。通信システム１００が備えるスレーブ装置（例えば、スレーブ装置１０２及び他のスレーブ装置１０３）は、いずれも内部クロックを他の装置のクロックと同期させる同期機能付き装置の例である。

　図２は、スレーブ装置１０２の構成を示すブロック図である。図中、１本線の矢印はクロック信号の流れ、２本線の矢印は通信フレームの流れを表している。

　図２において、スレーブ装置１０２は、通信制御回路２０１、ネットワークポート２０３，２０５、発振器２０７、マイクロプロセッサ２０９、他の制御回路２１０を備える。

　ネットワークポート２０３は、ネットワークケーブル２３１によってマスタ装置１０１側のネットワークと接続されている。同様に、ネットワークポート２０５は、ネットワークケーブル２５１によって非マスタ装置側（即ち、他のスレーブ装置１０３側）のネットワークと接続されている。

　発振器２０７は、マスタ装置１０１のクロック及び他のスレーブ装置１０３のクロックとは独立した原クロックを生成する。

　マイクロプロセッサ２０９及び他の制御回路２１０は、内部クロックの入力を受け、内部クロックによって駆動される回路の例である。マイクロプロセッサ２０９は、スレーブ装置１０２の主要な機能（即ち、同期機能以外の機能）を実現する処理を行う。他の制御回路２１０は、スレーブ装置１０２の内部で、通信制御回路２０１により行われる制御とは別の各種制御を行う。

　通信制御回路２０１は、ネットワークインタフェース部２０２，２０４、クロックコントローラ２０６、通信フレーム処理部２０８を備える。

　ネットワークインタフェース部２０２は、ネットワークポート２０３を介してマスタ装置１０１側のネットワークに通信フレームを送信したり、マスタ装置１０１側のネットワークから通信フレームを受信したりする。マスタ装置１０１から受信する通信フレームの中には、マスタ装置１０１のクロックであるネットワーククロックを含む通信フレームがある。即ち、ネットワークインタフェース部２０２は、ネットワークを介してネットワーククロックを受信する。ネットワークインタフェース部２０２は、イーサネット（登録商標）物理層の処理を行うＰＨＹ２２１、データリンク層の処理を行うＭＡＣ２２２、ネットワーク経由で伝送されたクロックを抽出するクロック処理部２２３を有する。

　同様に、ネットワークインタフェース部２０４は、ネットワークポート２０５を介して非マスタ装置側のネットワークに通信フレームを送信したり、非マスタ装置側のネットワークから通信フレームを受信したりする。他のスレーブ装置１０３に送信する通信フレームの中には、スレーブ装置１０２のクロック（即ち、内部クロック）を含む通信フレームがある。即ち、ネットワークインタフェース部２０４は、ネットワークを介してスレーブ装置１０２のクロックを送信する。スレーブ装置１０２のクロックは、他のスレーブ装置１０３にとってはネットワーククロックとなる。ネットワークインタフェース部２０４は、イーサネット（登録商標）物理層の処理を行うＰＨＹ２４１、データリンク層の処理を行うＭＡＣ２４２、ネットワーク経由で伝送されたクロックを抽出するクロック処理部２４３を有する。

　ネットワークインタフェース部２０２，２０４は、ネットワークがイーサネット（登録商標）でなくても、上記と類似の構成で実装することができる。

　クロックコントローラ２０６は、発振器２０７から原クロックを受信する。クロックコントローラ２０６は、ネットワークインタフェース部２０２からネットワーククロックを受信する。クロックコントローラ２０６は、原クロックとネットワーククロックとの位相差を検出する。クロックコントローラ２０６は、その位相差に遅延補正値を適用する。クロックコントローラ２０６は、原クロックに対し、遅延補正値を適用した位相差に応じた位相シフトを行う。クロックコントローラ２０６は、位相シフト後のクロック信号を内部クロックとして出力する。位相シフトの具体的な方法については後述する。

　内部クロックは、通信制御回路２０１内の各種制御用回路の動作クロックとして使用される。前述したように、内部クロックは、通信制御回路２０１外のマイクロプロセッサ２０９及び他の制御回路２１０の動作クロックとしても使用される。

　通信フレーム処理部２０８は、マスタ装置１０１側のネットワーク及び非マスタ装置側のネットワークから受信した通信フレームから、スレーブ装置１０２の主要な機能のために必要な情報を抽出する。通信フレーム処理部２０８は、抽出した情報をマイクロプロセッサ２０９へ送信する。通信フレームの中継が必要な場合、通信フレーム処理部２０８は、ネットワークインタフェース部２０２，２０４の一方から他方に通信フレームを転送する。スレーブ装置１０２が生成元となっている情報がある場合、通信フレーム処理部２０８は、その情報をマイクロプロセッサ２０９から受信し、受信した情報を含む通信フレームをネットワークインタフェース部２０２，２０４のいずれかへ送信する。

　図３は、クロックコントローラ２０６の構成を示すブロック図である。

　図３において、クロックコントローラ２０６は、ＰＬＬ２６１（Ｐｈａｓｅ・Ｌｏｃｋｅｄ・Ｌｏｏｐ）、位相シフト部２６２を備える。

　ＰＬＬ２６１は、発振器２０７から原クロックの供給を受ける。ＰＬＬ２６１は、発振器２０７から入力された原クロックをベースクロックとし、位相シフト部２６２から受信する位相シフト値に応じた位相シフトを行う。ＰＬＬ２６１は、位相シフト後のクロックを内部クロックとして出力する。

　位相シフト部２６２は、位相比較回路２６３と位相シフト調整回路２６４とを有する。

　位相比較回路２６３は、ＰＬＬ２６１から出力された内部クロックを受信する。位相比較回路２６３は、ネットワークインタフェース部２０２からネットワーククロックを受信する。位相比較回路２６３は、内部クロックとネットワーククロックとを比較し、内部クロックとネットワーククロックとの位相差を位相シフト調整回路２６４に通知する。

　位相差は、クロックの立ち上がり周期を３６０°としたとき、０°～３５９°の度数で通知される。位相差「１°」は、ネットワーククロックに対して原クロックが１°遅れていることを意味する。「９０°」は、１／４周期の遅れを意味する。「１８０°」は、１／２周期の遅れを意味する。

　なお、位相差は、度数ではなく、時間或いはその他の単位で通知されてもよい。

　位相シフト調整回路２６４は、位相比較回路２６３から通知された位相差を基に、位相シフト値を決定する。位相シフト調整回路２６４は、位相シフト値をＰＬＬ２６１に送信する。

　位相シフト調整回路２６４は、位相シフト値を決定する際に、遅延補正値に応じた補正も行う。遅延補正値は、例えば、特許文献１に記載されている伝播遅延計測によって得ることができる。その場合、遅延補正値は、マスタ装置１０１から与えられる。若しくは、遅延補正値は、ネットワークケーブル２３１，２５１の長さと光の伝播速度とから算出することができる。その場合、遅延補正値は、事前にスレーブ装置１０２に設定される。

　なお、位相シフト値は、位相差と同様に、度数や時間等で表される。

　本実施の形態において、位相比較回路２６３は、クロックコントローラ２０６の決定部の例である。位相シフト調整回路２６４は、クロックコントローラ２０６の調整部の例である。位相比較回路２６３から位相シフト調整回路２６４に通知される位相差（例えば、度数）は、位相調整値の例である。

　クロックコントローラ２０６の調整部は、位相調整値の入力を受ける。クロックコントローラ２０６の調整部は、位相調整値に応じて、発振器２０７により生成された原クロックの位相を調整する。クロックコントローラ２０６の調整部は、位相を調整したクロックを内部クロックとして各種回路に入力する。

　クロックコントローラ２０６の決定部は、一定期間ごとに、内部クロックとネットワークインタフェース部２０２により受信されたネットワーククロックとを比較する。クロックコントローラ２０６の決定部は、両クロックの位相差に基づいて位相調整値を決定する。クロックコントローラ２０６の決定部は、位相調整値をクロックコントローラ２０６の調整部に入力する。

　上記のように、本実施の形態では、ネットワーククロックに合わせて内部クロックの位相が一定時間ごとに調整される。このため、一定時間ごとに補正のための通信フレームをマスタ装置１０１からスレーブ装置１０２に送信する必要がない。よって、マスタ装置１０１とスレーブ装置１０２との間の通信の周期を短くすることができる。即ち、本実施の形態によれば、内部クロックの位相を効率よく高精度に調整することが可能となる。例えば、本実施の形態をＦＡシステムに適用すれば、従来よりも制御通信の周期を短くすることによって、きめ細かな制御が実現できる。

　また、本実施の形態において、通信システム１００の各スレーブ装置（例えば、スレーブ装置１０２及び他のスレーブ装置１０３）は、マスタ装置１０１側又は非マスタ装置側のネットワークと通常のネットワークケーブルによって接続されていれば、内部クロックの位相を調整することができる。即ち、スレーブ装置の間で特別な結線は不要である。

　クロックコントローラ２０６の決定部は、内部クロックとネットワークインタフェース部２０２により受信されたネットワーククロックとの位相差だけでなく、ネットワークの遅延にも基づいて位相調整値を決定する。

　上記のように、本実施の形態では、ネットワーククロックと通信システム１００の各スレーブ装置内の発振器からの原クロックとの位相差、及び、ネットワークケーブルの伝播遅延を考慮した補正値を基に、各スレーブ装置の内部クロックの位相が調整される。これにより、内部クロックの駆動周期以上の精度で各スレーブ装置の同期ポイントを合わせることができる。

　位相シフト調整回路２６４からＰＬＬ２６１に渡される位相シフト値は、発振器２０７からＰＬＬ２６１に入力されるクロック信号（即ち、原クロック）をどれだけ遅延させて出力するかを指定する値である。

　内部クロックで各種回路（例えば、マイクロプロセッサ２０９及び他の制御回路２１０）が動作している際に、クロックコントローラ２０６が位相シフトを行っても、各種回路が動作し続けられる必要がある。よって、内部クロックの位相が大きく変動しないことが望ましい。本実施の形態では、各種回路で使用されているフリップフロップのセットアップ時間及びホールド時間に影響がない範囲で、クロック１サイクルあたりの位相シフト値が変更される。

　即ち、クロックコントローラ２０６の決定部は、位相調整値を変更する場合、１期間あたりの制限範囲内で位相調整値を増減させる。１期間あたりの制限範囲は、各種回路が有するフリップフロップのセットアップ時間とホールド時間とを満たす範囲である。

　したがって、本実施の形態では、内部クロックで動作している回路に影響を与えずに内部クロックの位相を調整することができる。

　以下では、クロックコントローラ２０６により実行される位相シフトの処理の詳細について説明する。

　図４は、位相シフトの処理を示すフローチャートである。

　Ｓ１１において、位相シフト調整回路２６４は、遅延補正値を適用した位相差を算出する。例えば、位相比較回路２６３から通知された位相差が「＋１°」であるとき、発振器２０７からの原クロックがネットワーククロックに対して１°だけ遅れていることになる。しかし、遅延補正値が「－１°」である場合は、「＋１°」と相殺されて位相差は「０°」となる。

　Ｓ１１で算出された位相差が「０°」である場合、フローはＳ１２に進む。位相差「０°」は、現在の内部クロックの位相に問題がないことを意味する。即ち、マスタ装置１０１若しくはマスタ装置１０１側ネットワークの前段のスレーブ装置（もしあれば）との同期が成立していることになる。そのため、Ｓ１２において、クロックコントローラ２０６（例えば、位相シフト調整回路２６４）は、次の位相差のチェックまで一定時間待機する。そして、フローは再度Ｓ１１に戻る。

　Ｓ１１で算出された位相差が「０°」でない場合、位相差が「１°」～「１８０°」の範囲内であれば、フローはＳ１３に進み、そうでなければ、フローはＳ１４に進む。

　Ｓ１３において、位相シフト調整回路２６４は、内部クロックの位相をマイナス方向（即ち、クロックの立ち上がりタイミングを早くする方向）に１°シフトして、位相差を０°に近づける。即ち、位相シフト調整回路２６４は、現在の位相シフト値から１°減算した値を新たな位相シフト値としてＰＬＬ２６１に入力する。

　Ｓ１４において、位相シフト調整回路２６４は、内部クロックの位相をプラス方向（即ち、クロックの立ち上がりタイミングを遅くする方向）に１°シフトして、位相差を０°に近づける。即ち、位相シフト調整回路２６４は、現在の位相シフト値に１°加算した値を新たな位相シフト値としてＰＬＬ２６１に入力する。

　なお、Ｓ１３及びＳ１４において、位相シフト調整回路２６４は、内部クロックの位相を１°より大きい度数でシフトしてもよい。ただし、その度数は、各種回路で使用されているフリップフロップのセットアップ時間及びホールド時間に影響しない範囲内とする。

　Ｓ１３の後、或いは、Ｓ１４の後、フローはＳ１２に進む。Ｓ１２において、クロックコントローラ２０６（例えば、位相シフト調整回路２６４）は、位相シフト値が変更されてから、内部クロックに反映され、再度位相比較回路２６３を経由して位相シフト調整回路２６４に位相差が入力されるまでの時間に合わせて一定時間待機する。そして、フローは再度Ｓ１１に戻る。

　上記のように、クロックコントローラ２０６の決定部は、内部クロックとネットワークインタフェース部２０２により受信されたネットワーククロックとの位相差がある場合、両クロックの位相差がクロック周期の２分の１（即ち、「１８０°」）以下であるかどうかに応じて、位相調整値を増やすのか、それとも減らすのかを決定する。

　クロックコントローラ２０６の決定部は、位相調整値を増やす場合、１期間あたりの固定値を位相調整値に加算する。一方、クロックコントローラ２０６の決定部は、位相調整値を減らす場合、１期間あたりの固定値を位相調整値から減算する。例えば、１期間あたりの固定値は、クロック周期の３６０分の１に相当する値（即ち、「１°」）である。

　上記の動作により、内部クロックで動作している回路に影響を与えずに内部クロックの位相を調整することができる。

　本実施の形態では、あるスレーブ装置１０２において位相シフトにより内部クロックの位相を補正すると、ネットワークインタフェース部２０４を経由して後段のスレーブ装置１０３にも補正されたクロック信号が伝播する。したがって、後段のスレーブ装置１０３も同様の位相シフトを実施することで、通信システム１００全体でクロックの駆動タイミングを合わせることが可能となる。

　図５は、スレーブ装置１０２のハードウェア構成の一例を示す図である。

　図５において、スレーブ装置１０２は、コンピュータであり、出力装置９１０、入力装置９２０、記憶装置９３０、処理装置９４０といったハードウェアを備える。ハードウェアは、スレーブ装置１０２の各部（本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するもの）によって利用される。

　出力装置９１０は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ・Ｃｒｙｓｔａｌ・Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置、プリンタ、通信モジュール（通信回路等）である。出力装置９１０は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによってデータ、情報、信号の出力（送信）のために利用される。

　入力装置９２０は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、通信モジュール（通信回路等）である。入力装置９２０は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによってデータ、情報、信号の入力（受信）のために利用される。

　記憶装置９３０は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ・Ｓｔａｔｅ・Ｄｒｉｖｅ）である。記憶装置９３０には、プログラム９３１、ファイル９３２が記憶される。プログラム９３１には、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものの処理（機能）を実行するプログラムが含まれる。ファイル９３２には、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによって演算、加工、読み取り、書き込み、利用、入力、出力等が行われるデータ、情報、信号（値）等が含まれる。

　処理装置９４０は、例えば、マイクロプロセッサ２０９、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）である。処理装置９４０は、バス等を介して他のハードウェアデバイスと接続され、それらのハードウェアデバイスを制御する。処理装置９４０は、記憶装置９３０からプログラム９３１を読み出し、プログラム９３１を実行する。処理装置９４０は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによって演算、加工、読み取り、書き込み、利用、入力、出力等を行うために利用される。

　本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、「部」を「回路」、「装置」、「機器」に読み替えたものであってもよい。また、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、「部」を「工程」、「手順」、「処理」に読み替えたものであってもよい。即ち、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアは、プログラム９３１として、記憶装置９３０に記憶される。プログラム９３１は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものとしてコンピュータを機能させるものである。或いは、プログラム９３１は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものの処理をコンピュータに実行させるものである。

　上記のハードウェア構成は、マスタ装置１０１或いは他のスレーブ装置１０３にも適用することができる。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態を部分的に実施しても構わない。例えば、この実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか１つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組み合わせを採用してもよい。なお、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

　１００　通信システム、１０１　マスタ装置、１０２　スレーブ装置、１０３　スレーブ装置、２０１　通信制御回路、２０２　ネットワークインタフェース部、２０３　ネットワークポート、２０４　ネットワークインタフェース部、２０５　ネットワークポート、２０６　クロックコントローラ、２０７　発振器、２０８　通信フレーム処理部、２０９　マイクロプロセッサ、２１０　他の制御回路、２２１　ＰＨＹ、２２２　ＭＡＣ、２２３　クロック処理部、２３１　ネットワークケーブル、２４１　ＰＨＹ、２４２　ＭＡＣ、２４３　クロック処理部、２５１　ネットワークケーブル、２６１　ＰＬＬ、２６２　位相シフト部、２６３　位相比較回路、２６４　位相シフト調整回路、９１０　出力装置、９２０　入力装置、９３０　記憶装置、９３１　プログラム、９３２　ファイル、９４０　処理装置。

Claims (9)

1. 　内部クロックを他の装置のクロックと同期させる同期機能付き装置であって、
   　前記内部クロックの入力を受け、前記内部クロックによって駆動される回路と、
   　前記他の装置のクロックとは独立した原クロックを生成する発振器と、
   　ネットワークを介して前記他の装置のクロックであるネットワーククロックを受信するネットワークインタフェース部と、
   　位相調整値の入力を受け、前記位相調整値に応じて、前記発振器により生成された原クロックの位相を調整し、位相を調整したクロックを前記内部クロックとして前記回路に入力する調整部と、一定期間ごとに、前記内部クロックと前記ネットワークインタフェース部により受信されたネットワーククロックとを比較し、両クロックの位相差に基づいて前記位相調整値を決定し、前記位相調整値を前記調整部に入力する決定部とを有するクロックコントローラと
   を備えることを特徴とする同期機能付き装置。
2. 　前記決定部は、前記位相調整値を変更する場合、１期間あたりの制限範囲内で前記位相調整値を増減させることを特徴とする請求項１の同期機能付き装置。
3. 　前記回路は、フリップフロップを有し、
   　前記１期間あたりの制限範囲は、前記フリップフロップのセットアップ時間とホールド時間とを満たす範囲であることを特徴とする請求項２の同期機能付き装置。
4. 　前記決定部は、前記位相調整値を増やす場合、１期間あたりの固定値を前記位相調整値に加算し、前記位相調整値を減らす場合、前記１期間あたりの固定値を前記位相調整値から減算することを特徴とする請求項１の同期機能付き装置。
5. 　前記１期間あたりの固定値は、クロック周期の３６０分の１に相当する値であることを特徴とする請求項４の同期機能付き装置。
6. 　前記決定部は、前記内部クロックと前記ネットワークインタフェース部により受信されたネットワーククロックとの位相差がある場合、両クロックの位相差がクロック周期の２分の１以下であるかどうかに応じて、前記位相調整値を増やすのか、それとも減らすのかを決定することを特徴とする請求項１の同期機能付き装置。
7. 　前記決定部は、前記内部クロックと前記ネットワークインタフェース部により受信されたネットワーククロックとの位相差だけでなく、前記ネットワークの遅延にも基づいて前記位相調整値を決定することを特徴とする請求項１の同期機能付き装置。
8. 　１つのマスタ装置と、
   　請求項１から７のいずれかの同期機能付き装置である複数の装置と
   を備え、
   　前記複数の装置のそれぞれが、前記内部クロックを、前記マスタ装置又は他の同期機能付き装置から送信されるネットワーククロックと同期させることを特徴とする通信システム。
9. 　回路を駆動するための内部クロックを他の装置のクロックと同期させる同期方法であって、
   　発振器により、前記他の装置のクロックとは独立した原クロックを生成し、
   　ネットワークインタフェース部により、ネットワークを介して前記他の装置のクロックであるネットワーククロックを受信し、
   　クロックコントローラにより、一定期間ごとに、前記内部クロックと前記ネットワークインタフェース部により受信されたネットワーククロックとを比較し、両クロックの位相差に基づいて位相調整値を決定し、
   　前記クロックコントローラにより、前記位相調整値に応じて、前記発振器により生成された原クロックの位相を調整し、位相を調整したクロックを前記内部クロックとして前記回路に入力することを特徴とする同期方法。

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