WO2019069460A1 - 通信システム、マスタ装置、通信プログラム及び通信方法 - Google Patents

通信システム、マスタ装置、通信プログラム及び通信方法 Download PDF

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WO2019069460A1
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periodic data
data
slave
periodic
cycle
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PCT/JP2017/036509
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麻衣 栗原
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三菱電機株式会社
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/366—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using a centralised polling arbiter
    • G—PHYSICS
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    • G06F13/368—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a master device, a communication program, and a communication method.
  • a communication system including a master and a slave for example, a communication system including a central processing unit (CPU) unit as a master and a remote input / output (I / O) unit as a slave, is as follows. It is configured. The master is set to receive data from all slaves in each cycle, and the slaves transmit transmission data to the master periodically at fixed time intervals.
  • the reason that the slaves transmit data at fixed time intervals is to match the data update cycle of the slave with the shortest data update cycle, since the data update cycle is different for each slave.
  • the communication cycle is constant.
  • the communication cycle is roughly proportional to the number of slaves.
  • Patent Document 1 In order to solve the above-mentioned problem in a scheme (polling type) in which a slave that receives a transmission request transmits a transmission request when the master station transmits a transmission request to slaves, in Patent Document 1, the master station transmits data of each slave It has been proposed to prevent a decrease in communication efficiency by transmitting a data transmission request according to the change in the content of. However, this proposal causes a waiting time in the portion of reduced data communication.
  • An object of the present invention is to provide a communication system and a master device which can improve communication efficiency without the occurrence of the waiting time.
  • the communication system of the present invention is A plurality of slave devices that transmit periodically updated periodic data when a periodic data request is received;
  • a communication system comprising: a master device that transmits the periodic data request to the slave device when a periodic data reception step of receiving the periodic data from each slave device of the plurality of slave devices is started,
  • the master device is A determination unit that determines whether the periodic data transmitted from the slave device in the latest periodic data reception step is the same as the periodic data transmitted from the same slave device to the previous time; From the latest periodic data reception step to the next periodic data reception step to transmit the periodic data request for the slave device whose periodic data has been determined by the determination unit based on the determination result by the determination unit
  • a determination unit that determines a transmission interval of the periodic data request of
  • a non-periodic data acquisition unit that acquires the non-periodic data from the slave device capable of transmitting non-periodic data that is not updated periodically among the plurality of slave devices in the periodic data receiving step based on the transmission interval
  • the master since the master includes the determination unit, the determination unit, and the non-periodic data acquisition unit, the frequency of data transmission by slaves with low data update frequency is reduced, and the communication time of periodic data is reduced. It can be reduced.
  • the frequency of data transmission by slaves with low data update frequency it is possible to reduce the data capacity of data to be transmitted among a plurality of slaves. Communication efficiency can be improved by allocating the reduced communication time or data capacity to aperiodic data reception.
  • FIG. 1 is a diagram of a first embodiment and is a configuration diagram showing a communication system.
  • FIG. 2 is a diagram of the first embodiment and is a hardware configuration diagram of a master device.
  • FIG. 8 is a diagram of the first embodiment and showing slave information.
  • FIG. 8 is a diagram of the first embodiment and is a flowchart showing an outline of processing of a master device.
  • FIG. 10 is another diagram of the first embodiment to explain a periodic reception process.
  • FIG. 2 is a diagram of the first embodiment and is a diagram showing an outline of steps S200 and S300.
  • FIG. 7 is a diagram of Embodiment 1 and a flowchart showing the contents of steps S200 and S300.
  • FIG. 6 is a diagram of the first embodiment, showing a slave with a data update cycle of 1 cycle.
  • FIG. 6 is a diagram of the first embodiment, showing a slave with a data update cycle of 2 cycles.
  • FIG. 6 is a diagram of the first embodiment, showing a slave with a data update cycle of 3 cycles.
  • FIG. 7 is a diagram of the first embodiment, showing a slave with a data update cycle of 6 cycles.
  • the figure of Embodiment 1 which shows the receiving ratio of the periodic data by an update interval.
  • FIG. 9 is a diagram of the first embodiment and is a diagram showing a modified example of the master device.
  • FIG. 10 is a diagram of the second embodiment and is a flowchart showing processing of a master device and a slave.
  • FIG. 15 is a diagram of the second embodiment and is a diagram for describing an operation outline of FIG. 14;
  • FIG. 8 is a diagram of the second embodiment, showing a slave with a data update cycle of 2 cycles.
  • FIG. 9 is a diagram of the second embodiment, showing a slave with a data update cycle of 3 cycles.
  • FIG. 8 is a diagram of the second embodiment, showing a slave with a data update cycle of 6 cycles.
  • FIG. 17 is a diagram of the third embodiment and is a flowchart showing processing of a master device and a slave.
  • FIG. 1 is a device configuration diagram showing a communication system 100 of the first embodiment.
  • the communication system 100 includes a master device 10 whose main component is a processor, and slave devices 20 and 20A whose main components are remote I / O units.
  • the master device 10 is hereinafter referred to as the master 10.
  • the slave device is described as a slave.
  • An external device 30A for transmitting non-periodic data is connected to the slave 20A of #n.
  • the external device 30A is usually connected to the master 10.
  • aperiodic data of the external device 30A is transmitted from the slave #n to the master 10 as transient data. Examples of non-periodic data include moving image information of a camera and audio information of a microphone.
  • FIG. 2 shows the hardware configuration of the master 10.
  • the master 10 includes a processor 81, a memory 82, an auxiliary storage device 83, a communication controller 84, and a timer 85.
  • the processor 81 controls the entire master.
  • the memory 82 stores the data sent from each slave 20.
  • the auxiliary storage device 83 nonvolatilely holds a program for the master 10 to operate and other information.
  • the communication controller 84 controls data communication with the slaves 20 and 20A.
  • the timer 85 provides the current time.
  • FIG. 3 shows tabular slave information 820 stored in the memory 82.
  • the slave information 820 has a sequence of a slave number 821, an address 822, a data capacity 823, the number of waiting cycles 824, a waiting cycle number update flag 825, a count 826, and stored data 827.
  • the slave number is set in the slave number 821.
  • the address of each slave is set in the address 822.
  • In the data capacity 823 the data capacity of the periodic data of each slave is set.
  • the number of waiting cycles N described later is set in the number of waiting cycles 824. If the number of waiting cycles N is updated in the cycle data receiving step, a flag is set in the number of waiting cycles update flag 825.
  • the waiting cycle number update flag 825 is referred to in step S203.
  • As a count 826 a count C described later is set.
  • the latest received periodic data is set.
  • the master 10 is a computer.
  • the master 10 includes a processor 81, and also includes other hardware such as a memory 82, an auxiliary storage device 83, a communication controller 84, and a timer 85.
  • the processor 81 is connected to other hardware via a signal line 86 and controls these other hardware.
  • the master 10 includes, as functional elements, a progression unit 11, a determination unit 12, a periodic data acquisition unit 13, a determination unit 14, and a non-periodic data acquisition unit 15.
  • the functions of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, and the non-periodic data acquisition unit 15 are realized by software.
  • the processor 81 is a device that executes a communication program.
  • the communication program is a program that implements the functions of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, and the non-periodic data acquisition unit 15.
  • the processor 81 is an IC (Integrated Circuit) that performs arithmetic processing. Specific examples of the processor 81 are a CPU, a digital signal processor (DSP), and a graphics processing unit (GPU).
  • the memory 82 is a storage device that temporarily stores data. Specific examples of the memory 82 are a static random access memory (SRAM) and a dynamic random access memory (DRAM). The memory 82 holds the calculation result of the processor 81.
  • SRAM static random access memory
  • DRAM dynamic random access memory
  • the communication controller 84 receives data from each slave of the plurality of slaves.
  • the auxiliary storage device 83 is a storage device that stores data in a non-volatile manner.
  • a specific example of the auxiliary storage device 83 is an HDD (Hard Disk Drive).
  • the auxiliary storage device 83 includes an SD (registered trademark) (Secure Digital) memory card, a CF (Compact Flash), a NAND flash, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a Blu-ray (registered trademark) disk, and a DVD (Digital Versatile Disk). It may be a portable recording medium.
  • the communication program is read by the processor 81 and executed by the processor 81.
  • the memory 82 stores not only the communication program but also the OS (Operating System).
  • the processor 81 executes the communication program while executing the OS.
  • the communication program and the OS may be stored in the auxiliary storage device 83.
  • the communication program and the OS stored in the auxiliary storage device 83 are loaded into the memory 82 and executed by the processor 81. Note that part or all of the communication program may be incorporated into the OS.
  • the master 10 may include a plurality of processors that replace the processor 81.
  • the plurality of processors share execution of the communication program.
  • Each processor is an apparatus that executes a communication program in the same manner as the processor 81.
  • Data, information, signal values and variable values used, processed or output by the communication program are stored in the memory 82, the auxiliary storage device 83, or a register or cache memory in the processor 81.
  • the communication program reads “parts” of the progressing part 11, the judgment part 12, the periodic data acquisition part 13, the determination part 14 and the aperiodic data acquisition part 15 into “process”, “procedure” or “process”. It is a program that causes a computer to execute a process, each procedure or each process.
  • the communication method is a method performed by the master 10, which is a computer, executing a communication program.
  • the communication program may be provided by being stored in a computer readable recording medium, or may be provided as a program product.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing of the master 10.
  • the traveling unit 11 of the master 10 acquires the time from the timer 85 in step S100.
  • the progression unit 11 stands by until the timer 85 reaches the start time, and starts execution of step S200 when the periodic communication start time has come.
  • the periodic data acquisition unit 13 receives periodic data from the slave.
  • the non-periodic data acquisition unit 15 receives the non-periodic data from the slave #n, and one cycle of the periodic data receiving step ends.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the periodic data reception process.
  • the periodic data receiving step is a step in which the master 10 tries to receive periodic data from each slave of a plurality of slaves.
  • the periodic data receiving process is the process from step S201 to step S303 in FIG. 7 described later.
  • the periodic data receiving step is the step from step S401 to step S416 in FIG.
  • the periodic data receiving step is a step from step S401a to step S416 in FIG.
  • the periodic data is data held by the slave and is data that is periodically updated.
  • the periodic data receiving step is periodically and repeatedly performed.
  • Aperiodic data is data that is not updated periodically.
  • FIG. 5 shows a cycle data receiving step of n ⁇ 1 cycles, n cycles, and n + 1 cycles.
  • Time T0 is the time from the start time Ts of the cycle data reception process of the previous cycle to the start time Ts of the cycle data reception process of the next cycle.
  • Time T1 indicates the time of the periodic data reception process.
  • Time Ts indicates the start time of the periodic data reception process.
  • Time Te indicates the end time of the periodic data reception process.
  • Times T21, T22, and T23 indicate times of receiving non-periodic data in the periodic data receiving process.
  • the master 10 acquires periodic data from the slave.
  • the master 10 acquires non-periodic data from the slave #n at the remaining time T1 of the periodic data receiving step.
  • the reception time of aperiodic data is time T21 in the n-1 cycle, time T22 in the n cycle, and time T23 in the n + 1 cycle.
  • FIG. 6 is a diagram showing an outline of step S200 of periodic data reception and step S300 of non-periodic data reception.
  • FIG. 6 shows four slaves.
  • the slave # 4 corresponds to the connected slave #n of the external device 30A.
  • the left shows the first cycle of the periodic data reception process
  • the center shows the second cycle of the periodic data reception process
  • the right shows the third cycle of the periodic data reception process.
  • the master 10 receives cycle data D11, D21, D31 from the slaves # 1, # 2, # 3.
  • the master 10 receives period data D12, D22, D31 from the slaves # 1, # 2, # 3 at time T1 of the period data receiving step.
  • the master 10 receives cycle data D13 and D23 from the slaves # 1 and # 2.
  • the master 10 also receives aperiodic data Dn from slave # 4.
  • the master 10 has not received period data from slave # 3.
  • the master 10 has not received period data from slave # 3.
  • the cycle data of the first cycle and the second cycle are D11 and D12
  • the cycle data of the first cycle and the second cycle are D21 and D22. Since periodic data is updated in both slaves, the master 10 receives periodic data from slaves # 1 and # 2 in the third period.
  • the time to receive cycle data of slave # 3 is assigned to the time to receive aperiodic data from slave # 4.
  • a feature of the first embodiment is that, when there is one or more slaves that do not receive periodic data in the periodic data reception step, the time during which the periodic data is not received is allocated to the reception of aperiodic data. That is, when there are one or more slaves that do not receive periodic data in the periodic data reception process, time T21, T22, and T23 in FIG. 5 allocate time for not receiving periodic data to receive non-periodic data. It shows.
  • FIG. 7 which is the detail of the process of step S200 of FIG. 4 and step S300 is demonstrated below.
  • the time of the timer 85 of the master 10 and the time of each slave are synchronized.
  • the start and end of the cycle of the cycle data reception process are recognized as the same time between the master 10 and each slave.
  • FIG. 7 is a flowchart showing periodic data reception and aperiodic data reception, which are steps S200 and S300.
  • FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 show cases where the update period of data of a certain slave #k is one period, two periods, three periods and six periods, respectively.
  • FIG. 9 shows a state in which cycle data is updated every two cycles of the cycle data receiving process.
  • the master 10 receives cycle data from the slave #k every cycle.
  • FIG. 7 will be described by taking the case of two cycles shown in FIG. 9 as an example.
  • FIG. 9 is as follows.
  • the data number of the second line is the data number of the periodic data.
  • the black circle of reception on the third line indicates that the master 10 has received the cycle data indicated by the data number.
  • the count C1 in the fourth row is the count C at the time of determination in step S205 of FIG. 7.
  • the standby cycle number N1 on the fifth line is the latest standby cycle number N at the time of determination in step S203 of FIG. 7.
  • C1 / C2 on the sixth line indicates the count C1 and the count C2 which is the final count C of the periodic data reception process.
  • N1 / N2 of the seventh line indicates the number of waiting cycles N1 and the number of waiting cycles N2 which is the final number of waiting cycles N of the cycle data receiving step.
  • the eighth line shows the determination result of step S203. The same applies to FIG. 8, FIG. 10 and FIG.
  • the count C1 is the count C in step S205 of the periodic data reception process.
  • the count C2 is the final count C of the periodic data reception process.
  • the number of waiting cycles N1 is the number of waiting cycles N at the start of the periodic data reception process.
  • the number of waiting cycles N2 is the number of waiting cycles N at the end of the periodic data reception process.
  • the number of waiting cycles N1 is the number of waiting cycles N2 of the immediately preceding cycle data receiving step.
  • step S206 the cycle data acquisition unit 13 transmits a cycle data request for requesting cycle data to the slave #k via the communication controller 84.
  • the master 10 transmits a periodic data request to the slaves when the periodic data reception process for receiving periodic data from each slave of a plurality of slaves is started.
  • step S207 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D1 from the slave #k as a response to the cycle data request via the communication controller 84.
  • step S208 the determination unit 12 determines whether the cycle data transmitted from the slave in the latest cycle data receiving step is the same as the cycle data transmitted from the same slave to the previous cycle. Specifically, the determination unit 12 determines as follows. The determination unit 12 determines whether the received periodic data D1 and the stored data Ds are the same. The stored data Ds is data stored in the stored data 827 of the slave #k in the slave information 820 of the memory 82. In cycle ⁇ 1>, it is assumed that data is not stored in the stored data 827 of slave #k, and the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are not the same. The processing proceeds to step S209.
  • step S209 the determination unit 14 determines, for the slaves whose cycle data has been determined by the determination unit 12, the transmission interval of the periodic data request based on the determination result by the determination unit 12.
  • the transmission interval of the periodic data request is the transmission interval of the periodic data request from the latest periodic data reception process to the next periodic data reception process to transmit the periodic data request.
  • the determination unit 14 determines, based on the determination result by the determination unit 12, the next cycle data reception process to transmit the cycle data request from the latest cycle data reception process Determine the transmission interval of periodic data request up to. (9)
  • the above result is a row of period ⁇ 1> in FIG. (10)
  • the slave information 820 is updated by the processing of the cycle ⁇ 1>. The same applies to the other periods ⁇ i> (i: 1, 2, 3).
  • step S212 the second process of FIG. 7 is started for slave #k.
  • step S212 k is substituted for the variable i by the progression unit 11, and the process returns from step S213 to step S203.
  • step S203 the determination unit 12 determines whether N of slave #k is updated. N is not updated from N1 / N2 of the seventh line of the cycle ⁇ 1>. Therefore, the determination unit 12 determines that N has not been updated.
  • the processing proceeds to step S205.
  • the determination unit 12 refers to the standby cycle number update flag 825 of the slave information 820 to determine whether N is updated. N1 / N2 is used for explanation.
  • N1 / N2 information may be included in the slave information 820.
  • C1 0 in step S205.
  • the periodic data acquisition unit 13 transmits a periodic data request to slave #k via the communication controller 84.
  • the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D1 from the slave #k as a response to the cycle data request via the communication controller 84.
  • the determination unit 12 determines that the periodic data D1 and the stored data Ds are identical.
  • the processing proceeds to step S210.
  • step S210 the determination unit 14 determines, for the slaves whose cycle data has been determined by the determination unit 12, the transmission interval of the periodic data request based on the determination result by the determination unit 12.
  • the transmission interval of the periodic data request is as described in step S209 of the cycle ⁇ 1>. If the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are the same, the determination unit 14 increases N by one.
  • the upper limit of N can be set.
  • step S212 in this case, the progression unit 11 sets the value of the variable i to k + 1.
  • step S213 the progression unit 11 determines whether i> k + 1.
  • the progression unit 11 determines whether the processing from slave # 1 to slave # n-1 has been completed. If not completed, the process returns to step S203, and the process for slave # k + 1 is started. If it has ended, the process proceeds to step S214. (10) The above result is a row of period ⁇ 2> in FIG.
  • step S212 the third process of FIG. 7 is started for slave #k.
  • step S212 k is substituted for the variable i by the progression unit 11, and the process returns from step S213 to step S203.
  • step S203 the determination unit 12 determines whether N of slave #k is updated. N is updated from N1 / N2 of the seventh line of the cycle ⁇ 2>. Therefore, the determination unit 12 determines that N is updated. The processing proceeds to step S204.
  • the processing proceeds to step S211.
  • the determination unit 14 subtracts 1 from the count C.
  • the process from step S212 is performed in the same manner as the cycle ⁇ 2>.
  • the above result is a row of period ⁇ 3> in FIG.
  • step S206 the periodic data acquisition unit 13 transmits a periodic data request to slave #k via the communication controller 84.
  • step S207 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D2 from the slave #k as a response to the cycle data request via the communication controller 84.
  • step S209 the periodic data D2
  • step S209 when the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are not the same, the determination unit 14 subtracts N by one.
  • the count C2 is not updated, and the value 0 is maintained.
  • the processes after step S212 are performed in the same manner as in the cycle ⁇ 3>.
  • the above result is a row of period ⁇ 4> in FIG.
  • step S212 the fifth process of FIG. 7 is started for slave #k.
  • step S212 k is substituted for the variable i by the progression unit 11, and the process returns from step S213 to step S203.
  • step S203 the determination unit 12 determines whether N of slave #k is updated. N is updated from N1 / N2 of the seventh line of the cycle ⁇ 4>. Therefore, the determination unit 12 determines that N is updated. The processing proceeds to step S204.
  • the processing proceeds to step S206.
  • step S206 the periodic data acquisition unit 13 transmits a periodic data request to slave #k via the communication controller 84.
  • step S207 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D3 from the slave #k as a response to the cycle data request via the communication controller 84.
  • step S209 the determination unit 12 determines that the received periodic data D3 and the stored data Ds are not the same.
  • step S206 the periodic data acquisition unit 13 transmits a periodic data request to slave #k via the communication controller 84.
  • step S207 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D3 from the slave #k as a response to the cycle data request via the communication controller 84.
  • step S210 when the determination unit 12 determines that the received periodic data D3 and stored data Ds are identical, the determination unit 14 increments N by one.
  • the upper limit of N is set.
  • step S212 the processing of step S212 and the subsequent steps is performed as in the cycle ⁇ 5>.
  • step S212 the processing of step S212 and the subsequent steps is performed as in the cycle ⁇ 5>.
  • the above result is a row of period ⁇ 6> in FIG.
  • Step S214 the process shifts from reception of periodic data to reception of non-periodical data.
  • the processing proceeds from step S214 to step S300.
  • Step S300 is reception processing of asynchronous data by the non-periodic data acquisition unit 15. (1) In step S300, the reception process of non-periodic data starts. (2) In step S301, the non-periodic data acquisition unit 15 sends a data transmission request to slave #n via the communication controller 84. The slave #n connected to the external device 30A transmits aperiodic data to the master 10 as a response to the data transmission request.
  • step S302 the non-periodic data acquisition unit 15 transmits non-periodic data to the transmission interval determined by the determination unit 14 from slaves that can transmit non-periodic data that is not periodically updated among the plurality of slaves. Based on the data, it is acquired in the periodic data reception process. Specifically, the non-periodic data acquisition unit 15 of the master 10 continues to receive non-periodic data until the time acquired from the timer 85 reaches the periodic end time.
  • the non-periodic data acquisition unit 15 is a period in which non-periodic data can be acquired in the periodic data receiving step in which periodic data request is not transmitted to at least one slave, and is determined from the transmission interval determined by the determination unit 14 Aperiodic data is acquired in an acquisition period which is a period.
  • the reception process of periodic data starts at the time of the timer 85 at step S201, and the reception process of aperiodic data ends at the time of the timer 85 at step S302.
  • the time from step S201 to step S302 is a time limit for receiving periodic data, but the reception time of periodic data reduced due to the presence of slaves not transmitting periodic data is used for reception of non-periodic data.
  • the reception time allocated to the reception of non-periodic data is an acquisition period determined from the transmission interval determined by the determination unit 14.
  • the time limit to be received is determined.
  • the non-periodic data acquisition unit 15 acquires non-periodic data within the time limit.
  • the final waiting cycle number N2 in a certain cycle ⁇ i> of data reception indicates the transmission interval of the cycle data request until the next cycle data receiving step to transmit the cycle data request.
  • the case of three cycles in FIG. 10 is as follows.
  • the determination unit 14 uses the transmission interval of the periodic data request between the periodic data reception process and the latest periodic data reception process to which the periodic data was transmitted last time, and the determination result by the determination unit 12.
  • the transmission interval of the periodic data request is determined from the periodic data reception step of step h.
  • the number of waiting cycles N indicates the maximum value of the transmission interval until the next cycle data receiving step.
  • the count C1 indicates the decrease state of the number of waiting cycles N, that is, the transmission interval until the next cycle data receiving step in which cycle data is received.
  • FIG. 12 is a diagram showing an effect of the first embodiment, and shows a reception ratio of periodic data by the update interval.
  • the horizontal axis in FIG. 12 represents the update interval, and the vertical axis represents the reception ratio in%.
  • the update interval on the horizontal axis means the update cycle of the periodic data. In FIG. 9 of 2 cycles, FIG. 10 of 3 cycles, and FIG. 11 of 6 cycles, the update intervals are 2, 3 and 6, respectively.
  • the data reception ratio by the master 10 is 2 / n ⁇ 100% when stabilized.
  • n 6
  • FIG. 12 shows the reception rate of periodic data in a stable state. If the cycle is 6, the reception rate of the vertical axis at the position of 6 on the horizontal axis is about 33%.
  • the reception ratio of periodic data is reduced.
  • the time reduced for periodic data is used for aperiodic communication with the external device 30A, so communication time can be used effectively.
  • it can connect to the same network as the slave which transmits the period data of the external device 30A by this, there also exists an effect which can abbreviate
  • the period of each slave is obtained, and the transmission period is not changed.
  • the master 10 of the first embodiment is configured to thin out unnecessary transmissions. Therefore, in the first embodiment, the master 10 can flexibly cope with the case where the data update cycle of the slave is changed.
  • FIG. 13 shows the configuration of a master 10 according to a modification of the first embodiment.
  • the master 10 includes an electronic circuit 909, an auxiliary storage device 83, a communication controller 84, and a timer 85.
  • the electronic circuit 909 is a dedicated electronic circuit that implements the functions of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, the non-periodic data acquisition unit 15, and the memory 82.
  • the electronic circuit 909 is a single circuit, a complex circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, a logic IC, a GA, an ASIC, or an FPGA.
  • GA is an abbreviation of Gate Array.
  • ASIC is an abbreviation of Application Specific Integrated Circuit.
  • FPGA is an abbreviation of Field-Programmable Gate Array.
  • the functions of the components of the master 10 may be realized by one electronic circuit or may be realized by being distributed to a plurality of electronic circuits. As another variation, some functions of the components of the master 10 may be realized by an electronic circuit, and the remaining functions may be realized by software.
  • Each of the processor and electronics is also referred to as processing circuitry. That is, in the master 10, the functions of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, and the non-periodic data acquisition unit 15 are realized by processing circuitry. In the master 10, the “parts” of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, and the non-periodic data acquisition unit 15 may be read as “process”. In addition, the operations of the progression unit 11, the determination unit 12, the periodic data acquisition unit 13, the determination unit 14, and the non-periodic data acquisition unit 15 of the master 10 can be regarded as a communication method.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment in the configuration of the communication system and the master and slave.
  • the periodic data request is transmitted in step S206 of FIG. 7, but in the second embodiment, a transmission right called a token frame is used as the periodic data request.
  • the token frame is called a token below.
  • the master 10 circulates the token in order among the slaves, receives periodic data from the slaves, and receives aperiodic data from the slave #n.
  • the method of circulating tokens is different from the token passing method. In the token passing scheme, the slave transmits periodic data while holding the token.
  • FIG. 14 is a flowchart showing processing of the master 10 and the slave.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining an operation outline of FIG.
  • FIG. 16 shows the case where the data update cycle of slave #k is 2 cycles.
  • FIG. 17 shows the case where the data update cycle of slave #k is 3 cycles.
  • FIG. 18 shows the case where the data update cycle of slave #k is 6 cycles.
  • FIG. 19 shows the contents of the token 200.
  • FIG. 19 shows the contents of the token 200.
  • the token 200 has a frame header 201, a slave address 202 and a frame footer 203.
  • the address 202 of the slave is stored between the frame header 201 and the frame footer 203.
  • the last of the addresses is always the address of slave #n.
  • FIG. 15 corresponds to the third period of the periodic data receiving step of FIG. In the first period and the second period, each slave transmits the same period data as in FIG.
  • the master 10 sets the addresses of slaves # 1 and # 2 and slave # 4 in the token 200, but does not set the address of slave # 3. Therefore, the master 10 does not receive the periodic data D from the slave # 3.
  • the period data of the first period and the second period is D31 and is not updated. Since the address of slave # 3 is not set to the token 200, the token 200 is not held by slave # 3. Thus, slave # 3 does not transmit periodic data.
  • the time T1 from when the token 200 is transmitted by the master 10 to when it returns to the master 10 is determined.
  • the start time Ts of the time T1 is step S401 in FIG. 14, and the end time Te is step S416 in FIG.
  • Step S401 is executed by the progression unit 11.
  • Steps S402, S403, S404, S405, and S406 are performed by the determination unit 12.
  • Steps S407, S408, and S409 are executed by the periodic data acquisition unit 13.
  • Steps S 414 and S 415 are executed by the non-periodic data acquisition unit 15.
  • Step S4091 is executed by the periodic data acquisition unit 13.
  • Step S4092 is executed by the determination unit 12.
  • Steps S4093, S4094, and S4095 are executed by the determination unit 14.
  • step S401 the progression unit 11 sets 1 to the variable i.
  • the determination unit 12 checks the current count C in order from slave # 1.
  • step S404 the determination unit 12 adds the address of the slave whose count C is 0 to the token 200.
  • the determination unit 12 acquires the slave address from the slave information 820. Since data from a slave with a count C larger than 0 is not received, the determination unit 12 subtracts 1 from the count C in step S403.
  • step S407 the periodic data acquisition unit 13 starts the timer 85 to start measurement of the communication cycle. Do.
  • step S408 the periodic data acquisition unit 13 transmits the token 200 to the slave that should receive the first data, and then receives periodic data from the first slave in step S409.
  • the contents of step S409 are shown in the lower left of FIG. Details of step S409 will be described later.
  • step S410 the slave holding the token 200 reads the address of the next slave from the token 200.
  • step S412 if the read address is other than slave #n, the slave holding the token 200 passes the token 200 to the next slave.
  • step S413 the last slave transmits the token 200 to slave #n.
  • step S414 the non-periodic data acquisition unit 15 of the master 10 acquires, from the timer 85, an elapsed time from the start of the timer in step S407.
  • step S415 the non-periodic data acquisition unit 15 causes the slave #n to transmit non-periodic data for the remaining time of the time T1, which is the prescribed periodic time.
  • step S416 the slave #n that has completed the data transmission transmits the token 200 to the master 10, and the process ends.
  • FIG. 14 will be described by taking the case of two cycles of FIG. 16 as an example.
  • FIG. 14 will be described by taking slave #k as an example and focusing on changes in the number of waiting cycles N and count C of slave #k.
  • steps S402 to S404, S409, and S501 to S505, which are related to the number of waiting cycles N and the count C will be described.
  • the count C1 is a count C at the start of the process of FIG. C2 is the final count C of the process of FIG. N1 is the waiting cycle number N at the start of the process of FIG. N2 is the final waiting cycle number N of the process of FIG.
  • the count C1 and the number of waiting cycles N1 are respectively the count C2 and the number of waiting cycles N2 in the process of FIG.
  • step S404 the determination unit 12 sets the token 200 to the address of slave #k.
  • the master 10 can acquire periodic data only from the slave whose address is set to the token 200.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D1 from the slave #k as a response to the token 200 via the communication controller 84.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D1 and the stored data Ds are the same.
  • the stored data Ds is data stored in the stored data 827 of the slave #k in the memory 82. In cycle ⁇ 1>, it is assumed that data is not stored in the stored data 827 of slave #k, and the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are not the same.
  • the processing proceeds to step S4093.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D1 from the slave #k as a response to the token 200 via the communication controller 84.
  • the process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D1 and the stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D1.
  • the determination unit 12 determines that the periodic data D1 and the stored data Ds are identical.
  • the processing proceeds to step S4094.
  • step S4094 when the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are identical, the determination unit 14 increases N by one. The upper limit of N is set.
  • step S4095 the determination unit 14 substitutes the waiting cycle number N for the count C.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D2 from the slave #k as a response to the token 200 via the communication controller 84.
  • the process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D2 and the stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D1.
  • the determination unit 12 determines that the periodic data D1 and the stored data Ds are not the same.
  • step S4093 when the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are not the same, the determination unit 14 subtracts N by one. The lower limit of N is set to zero.
  • step S4095 the determination unit 14 substitutes the waiting cycle number N for the count C.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D3 from the slave #k as a response to the token 200 via the communication controller 84.
  • the process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D3 and stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D2.
  • the determination unit 12 determines that the periodic data D3 and the stored data Ds are not the same.
  • the processing proceeds to step S4093.
  • step S4093 when the determination unit 12 determines that the period data D1 and the stored data Ds are not the same, the determination unit 14 subtracts N by one. The lower limit of N is set to zero.
  • step S4095 the determination unit 14 substitutes the waiting cycle number N for the count C.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D3 from the slave #k as a response to the token 200 via the communication controller 84.
  • the process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D3 and stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D3.
  • the determination unit 12 determines that the periodic data D3 and the stored data Ds are the same.
  • the processing proceeds to step S4094.
  • step S4094 when the determination unit 12 determines that the cycle data D1 and the stored data Ds are identical, the determination unit 14 adds 1 to N.
  • the upper limit of N is set to zero.
  • step S4095 the determination unit 14 substitutes the waiting cycle number N for the count C.
  • step S4095 the determination unit 14 substitutes the waiting cycle number N for the count C.
  • FIG. 14 will be described by taking the case of three cycles in FIG. 17 as an example.
  • the operations of the determination unit 12, the period data acquisition unit 13, and the determination unit 14 regarding FIG. 17 are the same as the two periods of FIG. 16, so the example of FIG. 17 will be briefly described.
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S403. the determination unit 12 subtracts 1 from the count C. (4)
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S404 the determination unit 12 sets the token 200 to the address of slave #k.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D2 from the slave #k. The process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D2 and the stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D1. Therefore, the process proceeds to step S4093.
  • step S4093 the determination unit 14 subtracts 1 from N. The lower limit of N is set to zero.
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S404 the determination unit 12 sets the token 200 to the address of slave #k.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D2 from the slave #k. The process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4094 the determination unit 14 adds 1 to N.
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S403. the determination unit 12 subtracts 1 from the count C.
  • FIG. 14 will be described by taking the case of six cycles of FIG. 18 as an example. Focusing on the difference from FIG. 17, FIG. 18 will be briefly described.
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S404 the determination unit 12 sets the token 200 to the address of slave #k.
  • step S409 the cycle data acquisition unit 13 receives the cycle data D1 from the slave #k. The process proceeds from step S4091 to step S4092.
  • step S4092 the determination unit 12 determines whether the received periodic data D1 and the stored data Ds are the same.
  • stored data Ds periodic data D1. Therefore, the process proceeds to step S4094 (6)
  • step S4094 the determination unit 14 increments N by one.
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S403. the determination unit 12 subtracts 1 from the count C. (4)
  • step S402 the determination unit 12 determines whether the current count C of slave #k is zero.
  • step S403. the determination unit 12 subtracts 1 from the count C.
  • step S403 the cycle data is not received from the slave #k, so the number of waiting cycles N does not change.
  • the same operation continues, and the table of FIG. 18 is obtained.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment in the configuration of the communication system and the master and slave.
  • the cycle in the token passing system, the cycle is kept constant by a method of transmitting non-cycle data in the remaining time of time T1 of the cycle data receiving process.
  • the method of the second embodiment is a method of allocating the reduced time to the reception of non-periodic data.
  • a method for receiving non-periodic data by the reduced amount of data will be described.
  • FIG. 20 is a flowchart showing processing of the master 10 and the slave.
  • Third Embodiment A third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, only the start time Ts of the periodic data reception process is measured, and the periodic data reception process is repeated every time T0 in FIG.
  • FIG. 20 is different from FIG. 14 in step S41a, step S403a, step S415a, and step S415b.
  • FIG. 20 does not have step S404, step S414, and step S415. Except for these, FIG. 20 is the same as FIG.
  • Steps S401a and S401 are executed by the progression unit 11.
  • Steps S402, S403, S403a, S404, S405, and S406 are executed by the determination unit 12.
  • Steps S408 and S409 are executed by the periodic data acquisition unit 13.
  • Steps S415a and S415b are executed by the non-periodic data acquisition unit 15.
  • Step S4091 is executed by the periodic data acquisition unit 13.
  • Step S4092 is executed by the determination unit 12.
  • Steps S4093, S4094, and S4095 are executed by the determination unit 14.
  • FIG. 16 with two data update cycles FIG. 17 with three data update cycles and six data update cycles Figure 18 of is obtained.
  • the variable U is used.
  • the variable U is a variable of the capacity of non-periodic data to be received.
  • the progression unit 11 sets the variable U to 0 every cycle.
  • the data capacity of periodic data is determined for each slave.
  • a data capacity 823 of periodic data transmitted by each slave is set.
  • the cycle data receiving step of the third embodiment when there is a slave from which cycle data is not received in step S403a, the data capacity of the slave from which cycle data is not received is read out from the data capacity 823 and integrated into variable U.
  • the non-periodic data acquisition unit 15 acquires non-periodic data within the sum of the data capacities of the respective periodic data of the plurality of slaves to which the periodic data request is not transmitted in the periodic data receiving step.
  • the master 10 adds the data capacity of the slave not received in the periodic data receiving process to the variable U (step S403a), and receives the non-periodic data of the data capacity of the value of the variable U (step S415a). ).
  • the data amount of periodic data transmitted by each slave is constant for each slave.
  • the determination unit 12 uses the data capacity 823 of the slave information 820, the determination unit 12 adds the data amount of the slave not transmitting data to the variable U in step S403a.
  • step S415b when the non-periodic data acquisition unit 15 can confirm reception of non-periodic data of the data capacity U, it transmits a transmission stop request to the slave #n, and the process of the periodic data reception process is completed.
  • the reception capacity of periodic data is reduced by lowering the data transmission frequency of periodic data by slaves with low data update frequency, and the data capacity of the reduced periodic data is used for the reception of aperiodic data. Communication efficiency can be improved in terms of communication data capacity.
  • Embodiment 1 to Embodiment 3 of this invention were demonstrated, you may combine and implement two or more among these embodiment. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be implemented in combination. The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made as needed.

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Abstract

マスタ（１０）は、最新の周期データ受信工程でスレーブ（２０）から送信された周期データが、同じスレーブ（２０）から前回に送信された周期データと同一か判断する判断部（１２）と、周期データが判断されたスレーブ（２０）について、判断部（１２）による判断結果に基づいて、最新の周期データ受信工程から周期データ要求を送信するべき次の周期データ受信工程までの周期データ要求の待機周期数を決定する決定部（１４）と、複数のスレーブ（２０，２０Ａ）のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能なスレーブ（２０Ａ）から、非周期データを、送信間隔に基づいて周期データ受信工程で取得する非周期データ取得部（１５）とを備える。

Description

通信システム、マスタ装置、通信プログラム及び通信方法
　この発明は、通信システム、マスタ装置、通信プログラム及び通信方法に関する。
　従来、マスタとスレーブとで構成される通信システム、例えばマスタとしてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）ユニットとスレーブとしてのリモートＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ユニットで構成される通信システムは、以下のように構成されている。
　マスタは、周期ごとに、すべてのスレーブからのデータを受信するよう設定されており、スレーブはマスタに、一定の時間間隔で、周期的に送信データを送信する。ここで、スレーブがデータを一定の時間間隔で送信するのは、スレーブごとにデータ更新周期が異なるので、データ更新周期の最も短いスレーブのデータ更新周期に合わせるためである。
　従って、通信周期は一定である。この従来のサイクリック通信方式の通信システムでは、通信周期が、おおむねスレーブ数に比例する。
特開平９－２１９７１５号公報
　しかしながら、マスタ局とスレーブ局とで構成されるこのような通信システムでは、すべてのスレーブ局が一定の時間間隔で送信データを送信する。このため、送信データをマスタ局に送信する時間間隔が長くてもよいスレーブ局は、同一な送信データを繰り返しマスタ局に送信することになり、不要な送信処理が発生する。このため、マスタ局のＣＰＵの負荷になるとともに、通信効率の低下をもたらすという課題があった。
　マスタ局が送信要求をスレーブに送信すると送信要求を受信したスレーブがデータを送信する方式（ポーリング号式）における上記の課題を解決するために、特許文献１では、マスタ局が各スレーブの送信データの内容変化に応じてデータ送信要求を送信することにより、通信効率の低下を防止しすることを提案している。しかし、この提案では、削減されたデータ通信の部分での、待ち時間が発生してしまう。
　本発明は、この待ち時間の発生のない、通信効率を向上できる通信システム、マスタ装置の提供を目的とする。
この発明の通信システムは、
　周期データ要求を受信した場合に、周期的に更新される周期データを送信する複数のスレーブ装置と、
　前記複数のスレーブ装置の各スレーブ装置から前記周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、前記スレーブ装置に前記周期データ要求を送信するマスタ装置と
を備える通信システムにおいて、
　前記マスタ装置は、
　最新の前記周期データ受信工程で前記スレーブ装置から送信された前記周期データが、同じ前記スレーブ装置から前回に送信された前記周期データと同一か判断する判断部と、
　前記判断部によって前記周期データが判断された前記スレーブ装置について、前記判断部による判断結果に基づいて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の送信間隔を決定する決定部と、
　前記複数のスレーブ装置のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能な前記スレーブ装置から、前記非周期データを、前記送信間隔に基づいて前記周期データ受信工程で取得する非周期データ取得部と
を備える。
　本発明の通信システムによれば、マスタは、判断部、決定部及び非周期データ取得部を備えているので、データ更新頻度の低いスレーブによるデータ送信の頻度を下げて、周期データの通信時間が削減できる。また、データ更新頻度の低いスレーブによるデータ送信の頻度を下げることで、複数のスレーブ全体における、送信されるデータのデータ容量を削減できる。削減された通信時間またはデータ容量を、非周期データ受信に充当することで、通信効率を上げることができる。
実施の形態１の図で、通信システムを示す構成図。 実施の形態１の図で、マスタ装置のハードウェア構成図。 実施の形態１の図で、スレーブ情報を示す図。 実施の形態１の図で、マスタ装置の処理の概略を示すフローチャート。 実施の形態１の図で、周期受信工程を説明する別の図。 実施の形態１の図で、ステップＳ２００とステップＳ３００の概要を示す図。 実施の形態１の図で、ステップＳ２００及びステップＳ３００の内容を示すフローチャート。 実施の形態１の図で、データ更新周期が１周期のスレーブを示す図。 実施の形態１の図で、データ更新周期が２周期のスレーブを示す図。 実施の形態１の図で、データ更新周期が３周期のスレーブを示す図。 実施の形態１の図で、データ更新周期が６周期のスレーブを示す図。 実施の形態１の図で、更新間隔による周期データの受信割合を示す図。 実施の形態１の図で、マスタ装置の変形例を示す図。 実施の形態２の図で、マスタ装置とスレーブとの処理を示すフローチャート。 実施の形態２の図で、図１４の動作概要を説明する図。 実施の形態２の図で、データ更新周期が２周期のスレーブを示す図。 実施の形態２の図で、データ更新周期が３周期のスレーブを示す図。 実施の形態２の図で、データ更新周期が６周期のスレーブを示す図。 実施の形態２の図で、トークンを示す図。 実施の形態３の図で、マスタ装置とスレーブとの処理を示すフローチャート。
　以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１は、実施の形態１の通信システム１００を示す機器構成図である。通信システム１００は、プロセッサが主要部品であるマスタ装置１０と、リモートＩ／Ｏユニットが主要部品であるスレーブ装置２０，２０Ａとを備える。以下、マスタ装置１０はマスタ１０と記す。スレーブ装置はスレーブと記す。通信システム１００では、マスタ１０と、＃１から＃ｎのスレーブとが、通信回線４０を介して接続されている。＃ｎのスレーブ２０Ａには、非周期データを送信する外部装置３０Ａが接続されている。外部装置３０Ａは、通常、マスタ１０に接続される。通信システム１００では、外部装置３０Ａの非周期データは、トランジェントデータとしてスレーブ＃ｎからマスタ１０に送信される。非周期データの例として、カメラの動画情報及びマイクの音声情報がある。
　図２は、マスタ１０のハードウェア構成を示す。マスタ１０は、プロセッサ８１、メモリ８２、補助記憶装置８３、通信コントローラ８４、タイマ８５を備えている。プロセッサ８１は、マスタ全体を制御する。メモリ８２は、それぞれのスレーブ２０から送られたデータを格納する。補助記憶装置８３は、マスタ１０が動作するためのプログラム及び他の情報を不揮発的に保有する。通信コントローラ８４は、スレーブ２０，２０Ａとの間のデータ通信を制御する。タイマ８５は、現在時刻を提供する。
　図３は、メモリ８２に格納されるテーブル形式のスレーブ情報８２０を示す。スレーブ情報８２０は、スレーブ番号８２１、アドレス８２２、データ容量８２３、待機周期数８２４、待機周期数更新フラグ８２５、カウント８２６、格納データ８２７の列を有する。スレーブ番号８２１にはスレーブの番号が設定されている。アドレス８２２には各スレーブのアドレスが設定される。データ容量８２３には、各スレーブの周期データのデータ容量が設定される。待機周期数８２４には、後述の待機周期数Ｎが設定される。待機周期数更新フラグ８２５には、周期データ受信工程で待機周期数Ｎが更新された場合、フラグが設定される。待機周期数更新フラグ８２５はステップＳ２０３で参照される。カウント８２６は後述のカウントＣが設定される。格納データ８２７には、受信された最新の周期データが設定される。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　マスタ１０は、コンピュータである。マスタ１０は、プロセッサ８１を備えるとともに、メモリ８２、補助記憶装置８３、通信コントローラ８４、タイマ８５といった他のハードウェアを備える。プロセッサ８１は、信号線８６を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
　マスタ１０は、機能要素として、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５を備える。進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５の機能は、ソフトウェアにより実現される。
　プロセッサ８１は、通信プログラムを実行する装置である。通信プログラムは、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５の機能を実現するプログラムである。プロセッサ８１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ８１の具体例は、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）である。
　メモリ８２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ８２の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ８２は、プロセッサ８１の演算結果を保持する。
　通信コントローラ８４は、複数のスレーブの各スレーブから、データを受信する。
　補助記憶装置８３は、データを不揮発的に保管する記憶装置である。補助記憶装置８３の具体例は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）である。また、補助記憶装置８３は、ＳＤ（登録商標）（Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）といった可搬記録媒体であってもよい。
　通信プログラムは、プロセッサ８１に読み込まれ、プロセッサ８１によって実行される。メモリ８２には、通信プログラムだけでなく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。プロセッサ８１は、ＯＳを実行しながら、通信プログラムを実行する。通信プログラム及びＯＳは、補助記憶装置８３に記憶されていてもよい。補助記憶装置８３に記憶されている通信プログラム及びＯＳは、メモリ８２にロードされ、プロセッサ８１によって実行される。なお、通信プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
　マスタ１０は、プロセッサ８１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、通信プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ８１と同じように、通信プログラムを実行する装置である。
　通信プログラムにより利用、処理または出力されるデータ、情報、信号値及び変数値は、メモリ８２、補助記憶装置８３、または、プロセッサ８１内のレジスタあるいはキャッシュメモリに記憶される。
　通信プログラムは、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程をコンピュータに実行させるプログラムである。また、通信方法は、コンピュータであるマスタ１０が通信プログラムを実行することにより行われる方法である。通信プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
　次に、この通信システム１００の動作について説明する。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　まずマスタ１０の動作を説明する。
　図４は、マスタ１０の処理の概略を示すフローチャートである。まず、周期通信ステップが開始すると、ステップＳ１００において、マスタ１０の進行部１１はタイマ８５から時刻を取得する。進行部１１は、タイマ８５が開始時刻になるまで待機し、周期通信の開始時刻となった場合に、ステップＳ２００の実行を開始する。ステップＳ２００において、周期データ取得部１３は、スレーブから周期データを受信する。ステップＳ３００において、非周期データ取得部１５は、スレーブ＃ｎからの非周期データを受信し、周期データ受信工程の１周期が終了する。
（周期データ受信工程）
　図５は、周期データ受信工程を説明する図である。周期データ受信工程とは、マスタ１０が複数のスレーブの各スレーブから、周期データを受信しようとする工程である。
　実施の形態１では、具体的には、周期データ受信工程は、後述する図７のステップＳ２０１からステップＳ３０３の工程である。
　また、実施の形態２では、周期データ受信工程は、図１４のステップＳ４０１からステップＳ４１６の工程である。
　また、実施の形態３では、周期データ受信工程は、図２０のステップＳ４０１ａからステップＳ４１６の工程である。
　周期データとは、スレーブが保有するデータであり、周期的に更新されるデータである。周期データ受信工程は、周期的に、繰り返し実行される。非周期データとは、周期的には更新されないデータである。
　図５では、ｎ－１周期、ｎ周期、ｎ＋１周期の周期データ受信工程を示している。
（１）時間Ｔ０は、前の周期の周期データ受信工程の開始時刻Ｔｓから、次の周期の周期データ受信工程の開始時刻Ｔｓまでの時間である。
（２）時間Ｔ１は、周期データ受信工程の時間を示す。
（３）時間Ｔｓは、周期データ受信工程の開始時間を示す。
（４）時間Ｔｅは、周期データ受信工程の終了時間を示す。
（５）時間Ｔ２１、Ｔ２２，Ｔ２３は、周期データ受信工程のうち、非周期データを受信する時間を示す。
　周期データ受信工程ではマスタ１０は、スレーブから周期データを取得する。スレーブからの周期データの取得が終了した場合、マスタ１０は、周期データ受信工程の時間Ｔ１の残り時間で、スレーブ＃ｎから非周期データを取得する。図５では、非周期データの受信時間は、ｎ－１周期では時間Ｔ２１、ｎ周期では時間Ｔ２２、ｎ＋１周期では時間Ｔ２３である。
　図６は、周期データ受信のステップＳ２００と、非周期データ受信のステップＳ３００との概要を示す図である。図６では、４台のスレーブを示している。スレーブ＃４が、外部装置３０Ａの接続されたスレーブ＃ｎに相当する。図６において、左は周期データ受信工程の第１周期を示し、中央は周期データ受信工程の第２周期を示し、右は周期データ受信工程の第３周期を示す。第１周期において、周期データ受信工程の時間Ｔ１で、マスタ１０は、スレーブ＃１、＃２、＃３から周期データＤ１１，Ｄ２１，Ｄ３１を受信する。第２周期において、周期データ受信工程の時間Ｔ１で、マスタ１０は、スレーブ＃１、＃２、＃３から周期データＤ１２，Ｄ２２，Ｄ３１を受信する。第３周期において、周期データ受信工程の時間Ｔ１で、マスタ１０は、スレーブ＃１、＃２から周期データＤ１３，Ｄ２３を受信する。また、マスタ１０はスレーブ＃４から非周期データＤｎを受信する。第３周期では、マスタ１０は、スレーブ＃３から周期データを受信していない。この理由は、スレーブ＃３の場合、第１周期、第２周期の周期データがＤ３１であり、更新されていないためである。一方、スレーブ＃１では、第１周期、第２周期の周期データはＤ１１、Ｄ１２であり、スレーブ＃２では、第１周期、第２周期の周期データはＤ２１、Ｄ２２である。両方のスレーブでは周期データが更新されているため、第３周期において、マスタ１０はスレーブ＃１、＃２から周期データを受信する。第３周期では、スレーブ＃３の周期データを受信する時間が、スレーブ＃４から非周期データを受信する時間に割り当てられている。
　実施の形態１の特徴は、周期データ受信工程において周期データを受信しないスレーブが１つ又は複数有る場合に、周期データを受信しない時間を、非周期データの受信に割り当てることにある。つまり、図５の時間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３は、周期データ受信工程において周期データを受信しないスレーブが１つ又は複数有る場合に、周期データを受信しない時間を、非周期データの受信に割り当てることを示している。
　図４のステップＳ２００及びステップＳ３００の処理の詳細である図７を以下に説明する。実施の形態１では、マスタ１０のタイマ８５の時刻と、各スレーブの時刻とが同期されている。周期データ受信工程の周期の開始及び終了は、マスタ１０と各スレーブとの間で同じ時刻と認識されている。
　図７は、ステップＳ２００及びステップＳ３００である、周期データ受信と非周期データ受信とを示すフローチャートである。
　図８、図９、図１０及び図１１は、あるスレーブ＃ｋのデータの更新周期が、それぞれ、１周期、２周期、３周期及び６周期の場合を示している。１周期を示す周期＜ｉ＞（ｉ＝１，２，３，・・・）は、１周期の周期データ受信工程を意味する。例えば、図９は周期データ受信工程の２周期ごとに、周期データが更新される状態を示している。図８のデータ更新周期が１周期の場合、マスタ１０は、スレーブ＃ｋから周期ごとに周期データを受信する。
　図９の２周期の場合を例に、図７を説明する。
図９は以下のようである。
１行目の＜１＞、＜２＞、・・・は、周期データ受信工程の１周期を示す。
２行目のデータ番号は、周期データのデータ番号である。
３行目の受信の黒丸は、マスタ１０が、データ番号で示される周期データを受信したことを示す。
４行目目のカウントＣ１は、図７のステップＳ２０５の判断時におけるカウントＣである。
５行目の待機周期数Ｎ１は、図７のステップＳ２０３の判断時における最新の待機周期数Ｎである。
６行目のＣ１／Ｃ２は、カウントＣ１と、その周期データ受信工程の最終のカウントＣであるカウントＣ２を示す。
７行目のＮ１／Ｎ２は、待機周期数Ｎ１と、その周期データ受信工程の最終の待機周期数Ｎである待機周期数Ｎ２を示す。
８行目は、ステップＳ２０３の判断結果を示す。
図８、図１０及び図１１も同様である。
　カウントＣ１は、周期データ受信工程のステップＳ２０５におけるカウントＣである。
　カウントＣ２は、周期データ受信工程の最終的なカウントＣである。
　待機周期数Ｎ１は、周期データ受信工程の開始時の待機周期数Ｎである。
　待機周期数Ｎ２は、周期データ受信工程の終了時の待機周期数Ｎである。なお、待機周期数Ｎ１は一つ前の周期データ受信工程の待機周期数Ｎ２である。
　周期＜１＞
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。周期＜１＞では、初期値として待機周期数更新フラグ８２５には更新を示す１が設定されているとする。なお、その周期の処理で待機周期数の更新がない場合、待機周期数更新フラグ８２５は決定部１４によって更新なしを示す０に設定される。また、初期値としてＮ１＝０が設定されているとする。判断部１２は、更新されていると判断し、処理はステップＳ２０４に進む。
（３）ステップＳ２０４において、判断部１２は変数であるカウントＣにＮを代入する。この場合は、Ｎ＝０であるのでＣ＝０である。
（４）ステップＳ２０５において、判断部１２はＣ＝０か判断する。ステップＳ２０４よりＣ＝０であるので、判断部１２はＣ＝０と判断し、処理はステップＳ２０６に進む。
（５）ステップＳ２０６において、周期データ取得部１３は、周期データを要求する周期データ要求を、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｋに送信する。このように、マスタ１０は、複数のスレーブの各スレーブから周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、スレーブに周期データ要求を送信する。
（６）ステップＳ２０７において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、周期データ要求への応答として、周期データＤ１をスレーブ＃ｋから受信する。このように、スレーブ２０は周期データ要求を受信した場合に、周期データを送信する。
（７）ステップＳ２０８において、判断部１２は、最新の周期データ受信工程でスレーブから送信された周期データが、同じスレーブから前回に送信された周期データと同一か判断する。具体的には、判断部１２は以下のように判断する。判断部１２は、受信した周期データＤ１と、格納データＤｓとが同一か判断する。格納データＤｓは、メモリ８２のスレーブ情報８２０におけるスレーブ＃ｋの格納データ８２７に格納されているデータである。周期＜１＞では、スレーブ＃ｋの格納データ８２７にデータは格納されていないとし、判断部１２は、周期データＤ１と格納データＤｓとは同一ではないと判断する。処理はステップＳ２０９に進む。
（８）ステップＳ２０９において、決定部１４は、判断部１２によって周期データが判断されたスレーブについて、判断部１２による判断結果に基づいて、周期データ要求の送信間隔を決定する。周期データ要求の送信間隔とは、最新の周期データ受信工程から周期データ要求を送信するべき次の周期データ受信工程までの周期データ要求の送信間隔である。待機周期数Ｎが周期データ要求の送信間隔に相当する。判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとは同一ではないと判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。Ｎの下限は０と設定されているので、ステップＳ２０９では、Ｎ２＝Ｎ１－１＝０－１＝０である。判断部１２によって周期データが判断されたスレーブ＃ｋについて、決定部１４は、判断部１２による判断結果に基づいて、最新の周期データ受信工程から周期データ要求を送信するべき次の周期データ受信工程までの周期データ要求の送信間隔を決定する。
（９）以上の結果が図９の周期＜１＞の列である。
（１０）周期＜１＞の処理により、スレーブ情報８２０が更新される。他の周期＜ｉ＞（ｉ：１，２，３・・・）も同様である。
　周期＜２＞
　周期＜２＞では、スレーブ＃ｋについて、図７の２回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｋが代入され、処理はステップＳ２１３からステップＳ２０３に戻る。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。
周期＜１＞の７行目のＮ１／Ｎ２より、Ｎは更新されていない。よって、判断部１２は、Ｎの更新はされていないと判断する。処理はステップＳ２０５に進む。
　Ｎの更新の有無は、実際には、判断部１２が、スレーブ情報８２０の待機周期数更新フラグ８２５を参照して判断する。Ｎ１／Ｎ２は説明のために使用している。なお、待機周期数更新フラグ８２５の代わりに、Ｎ１／Ｎ２の情報をスレーブ情報８２０に持たせてもよい。
（３）周期＜１＞の４行目より、ステップＳ２０５では、Ｃ１＝０である。判断部１２はＣ＝０と判断し、処理はステップＳ２０６に進む。
（４）ステップＳ２０６において、周期データ取得部１３は、周期データ要求を、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｋに送信する。
（５）ステップＳ２０７において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、周期データ要求への応答として、周期データＤ１をスレーブ＃ｋから受信する。
（６）ステップＳ２０８において、判断部１２は、周期＜２＞で受信した周期データＤ１と、格納データＤｓとが同一か判断する。現在、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。判断部１２は、周期データＤ１と格納データＤｓとは同一と判断する。処理はステップＳ２１０に進む。
（７）ステップＳ２１０において、決定部１４は、判断部１２によって周期データが判断されたスレーブについて、判断部１２による判断結果に基づいて、周期データ要求の送信間隔を決定する。周期データ要求の送信間隔とは、周期＜１＞のステップＳ２０９で述べたとおりである。判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一と判断された場合、決定部１４は、Ｎを１増加する。なお、Ｎの上限は設定することができる。ステップＳ２１０では、Ｎ２＝Ｎ１＋１＝０＋１＝１である。
（８）ステップＳ２１２において、進行部１１は、この場合、変数ｉの値をｋ＋１にする。
（９）ステップＳ２１３において、進行部１１は、ｉ＞ｋ＋１か判断する。進行部１１は、スレーブ＃１からスレーブ＃ｎ－１までの処理が終了したかを判断する。終了していない場合は、処理はステップＳ２０３に戻り、スレーブ＃ｋ＋１に対する処理が開始する。終了した場合は、処理はステップＳ２１４に進む。
（１０）以上の結果が図９の周期＜２＞の列である。
　周期＜３＞
　周期＜３＞では、スレーブ＃ｋについて、図７の３回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｋが代入され、処理はステップＳ２１３からステップＳ２０３に戻る。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。
周期＜２＞の７行目のＮ１／Ｎ２より、Ｎは更新されている。よって、判断部１２は、Ｎは更新されていると判断する。処理はステップＳ２０４に進む。
（３）ステップＳ２０４において、判断部１２はカウントＣにＮを代入する。この場合は、周期＜３＞の５行目により、Ｎ＝１であるのでＣ＝１になる。よってステップＳ２０５では、Ｃ１＝１である。
（４）ステップＳ２０５において、判断部１２はＣ＝０は成立しないと判断する。処理はステップＳ２１１に進む。
（５）ステップＳ２１１において、決定部１４は、カウントＣを１減算する。１減算された値がカウントＣ２であり、Ｃ２＝０である。
（６）以下、周期＜２＞と同様にステップＳ２１２以降の処理が行われる。
（７）以上の結果が図９の周期＜３＞の列である。
　周期＜４＞
　周期＜４＞では、スレーブ＃ｋについて、図７の４回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｋが代入され、処理はステップＳ２１３からステップＳ２０３に戻る。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。周期＜３＞の７行目のＮ１／Ｎ２より、Ｎは更新されていない。よって、判断部１２は、Ｎの更新はされていないと判断する。処理はステップＳ２０５に進む。
（３）周期＜３＞の６行目より、周期＜３＞のカウントＣ２は、Ｃ２＝０である。よって、周期＜４＞のステップＳ２０５では、Ｃ１＝０である。判断部１２はＣ＝０と判断する。よって、処理はステップＳ２０６に進む。
（４）ステップＳ２０６において、周期データ取得部１３は、周期データ要求を、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｋに送信する。
（５）ステップＳ２０７において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、周期データ要求への応答として、周期データＤ２をスレーブ＃ｋから受信する。
（６）ステップＳ２０８において、判断部１２は、周期＜４＞で受信した周期データＤ２と、格納データＤｓとが同一か判断する。現在、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。判断部１２は、受信した周期データＤ２と、格納データＤｓとは同一ではない判断する。判断部１２は、格納データＤｓを周期データＤ２に更新する。処理はステップＳ２０９に進む。
（７）ステップＳ２０９において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一ではない判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。ステップＳ２０９におけるＮはＮ＝１
であるので、ステップＳ２０９では、Ｎ２＝１－１＝０－１＝０である。カウントＣ２は更新されず、値０が維持される。
（８）以下、周期＜３＞と同様にステップＳ２１２以降の処理が行われる。
（９）以上の結果が図９の周期＜４＞の列である。
　周期＜５＞
　周期＜５＞では、スレーブ＃ｋについて、図７の５回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｋが代入され、処理はステップＳ２１３からステップＳ２０３に戻る。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。周期＜４＞の７行目のＮ１／Ｎ２より、Ｎは更新されている。よって、判断部１２は、Ｎは更新されていると判断する。処理はステップＳ２０４に進む。
（３）ステップＳ２０４において、判断部１２は変数であるカウントＣにＮを代入する。この場合は、周期＜５＞の７行目により、Ｎ１＝０であるのでＣ１＝０になる。よってステップＳ２０５では、Ｃ１＝０である。
（４）ステップＳ２０５において、判断部１２はＣ＝０が成立すると判断する。処理はステップＳ２０６に進む。
（５）ステップＳ２０６において、周期データ取得部１３は、周期データ要求を、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｋに送信する。
（６）ステップＳ２０７において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、周期データ要求への応答として、周期データＤ３をスレーブ＃ｋから受信する。
（７）ステップＳ２０８において、判断部１２は、周期データＤ３と、格納データＤｓとが同一か判断する。現在、格納データＤｓ＝周期データＤ２である。判断部１２は、受信した周期データＤ３と、格納データＤｓとは同一ではない判断する。処理はステップＳ２０９に進む。
（８）ステップＳ２０９において、判断部１２によって周期データＤ３と格納データＤｓとが同一ではない判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。ステップＳ２０９の処理直前のＮはＮ＝０であるので、ステップＳ２０９では、Ｎ２＝Ｎ－１＝０－１＝０である。カウントＣは更新されず、カウントＣ２は値０が維持される。
（９）以下、周期＜４＞と同様にステップＳ２１２以降の処理が行われる。
（１０）以上の結果が図９の周期＜５＞の列である。
　周期＜６＞
　周期＜６＞では、スレーブ＃ｋについて、図７の６回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ２１２において、進行部１１により変数ｉにｋが代入され、処理はステップＳ２１３からステップＳ２０３に戻る。
（２）ステップＳ２０３において、判断部１２は、スレーブ＃ｋのＮが更新されているか判断する。周期＜５＞の７行目のＮ１／Ｎ２より、Ｎは更新されていない。よって、判断部１２は、Ｎの更新はされていないと判断する。処理はステップＳ２０５に進む。
（３）周期＜５＞の６行目より、周期＜５＞におけるカウントＣ２は、Ｃ２＝０である。よって周期＜６＞のステップＳ２０５では、Ｃ１＝０である。判断部１２はＣ＝０と判断する。よって処理はステップＳ２０６に進む。
（４）ステップＳ２０６において、周期データ取得部１３は、周期データ要求を、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｋに送信する。
（５）ステップＳ２０７において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、周期データ要求への応答として、周期データＤ３をスレーブ＃ｋから受信する。
（６）ステップＳ２０８において、判断部１２は、受信した周期データＤ３と、格納データＤｓとが同一か判断する。現在、格納データＤｓ＝周期データＤ３である。判断部１２は、受信した周期データＤ３と、格納データＤｓとは同一と判断する。処理はステップＳ２１０に進む。
（７）ステップＳ２１０において、判断部１２によって、受信された周期データＤ３と、格納データＤｓとが同一と判断された場合、決定部１４は、Ｎを１増加する。Ｎの上限は設定されている。
ステップＳ２１０では、Ｎ２＝Ｎ＋１＝０＋１＝１である。
（８）以下、周期＜５＞と同様にステップＳ２１２以降の処理が行われる。
（９）以上の結果が図９の周期＜６＞の列である。
　周期＜６＞以降も図７に基づき、同様の処理が繰り返される。
＜非同期データの受信処理＞
　ステップＳ２１４で周期データの受信から非周期の受信へと処理が移行する。処理は、ステップＳ２１４からステップＳ３００に進む。ステップＳ３００は、非周期データ取得部１５による非同期データの受信処理である。
（１）ステップＳ３００において、非周期データの受信処理が開始する。
（２）ステップＳ３０１において、非周期データ取得部１５は、通信コントローラ８４を介して、スレーブ＃ｎにデータ送信要求を送る。外部装置３０Ａと接続されたスレーブ＃ｎは、データ送信要求の応答として、非周期データをマスタ１０に送信する。
（３）ステップＳ３０２において、非周期データ取得部１５は、複数のスレーブのうち周期的には更新されない非周期データを送信可能なスレーブから、非周期データを、決定部１４が決定した送信間隔に基づいて周期データ受信工程で取得する。具体的には、マスタ１０の非周期データ取得部１５は、タイマ８５から取得する時刻が周期終了時刻となるまで、非周期データの受信を継続する。
　このように、非周期データ取得部１５は、少なくとも一つのスレーブに周期データ要求の送信がされない周期データ受信工程において非周期データを取得可能な期間であり、決定部１４が決定した送信間隔から定まる期間である取得期間で非周期データを取得する。図７のフローチャートでは、ステップＳ２０１でタイマ８５の時刻により周期データの受信処理が開始し、ステップＳ３０２においてタイマ８５の時刻で非周期データの受信処理が終了する。ステップＳ２０１からステップＳ３０２までの時間は周期データを受信するための制限時間であるが、周期データを送信しないスレーブの存在によって削減された周期データの受信時間が非周期データの受信に充てられる。非周期データの受信に充てられる受信時間が、決定部１４が決定した送信間隔から定まる取得期間である。
　このように、周期データ受信工程では、受信するべき制限時間が決められている。非周期データ取得部１５は、制限時間の以内で、非周期データを取得する。
（４）ステップＳ３０３において、非周期データの受信処理が終了する。
　周期＜６＞以降も同様の処理が実行されることで、図９の表が得られる。
図９からは以下のことが言える。データ受信のある周期＜ｉ＞での最終的な待機周期数Ｎ２は、周期データ要求を送信するべき次の周期データ受信工程までの周期データ要求の送信間隔を示している。
例えば、
周期＜１＞はＮ２＝０より送信間隔＝０である。つまり次の周期データが受信されるのは、周期＜２＞で周期データの時である。
周期＜２＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり次の周期データが受信されるのは、周期＜４＞の時である。
　図１０の３周期の場合は、以下のようである。
周期＜１＞はＮ２＝０より送信間隔＝０である。つまり周期＜２＞で次の周期データが受信される。
周期＜２＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり周期＜４＞で次の周期データが受信される。
周期＜４＞はＮ２＝０より送信間隔＝０である。つまり周期＜５＞で次の周期データが受信される。
周期＜５＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり周期＜７＞で次の周期データが受信される。
周期＜７＞はＮ２＝０より送信間隔＝０である。つまり周期＜８＞で次の周期データが受信される。
周期＜８＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり周期＜１０＞で周期データが受信される。
以下は同様である。
　図１１の６周期の場合は、さらに明らかである。
周期＜１＞はＮ２＝０より送信間隔＝０である。つまり周期＜２＞で次の周期データが受信される。
周期＜２＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり周期＜４＞で次の周期データが受信される。
周期＜４＞はＮ２＝２より送信間隔＝２である。つまり周期＜７＞で次の周期データが受信される。
周期＜７＞はＮ２＝１より送信間隔＝１である。つまり周期＜９＞で次の周期データが受信される。
周期＜９＞はＮ２＝２より送信間隔＝２である。つまり周期＜１２＞で次の周期データが受信される。
周期＜１２＞はＮ２＝３より送信間隔＝３である。つまり周期＜１６＞で周期データが受信される。
以下は同様である。
図９から図１１で述べたＮ２は以下のように決まる。
Ｎ２＝前回の送信間隔＋１
あるいは、
Ｎ２＝前回の送信間隔－１
＋１は、受信データ＝格納データの場合である。
－１は、受信データ＝格納データが成立しない場合である。
周期＜２＞では前回の送信間隔＝０、データ同一で＋１のためＮ２＝１である。
周期＜４＞では前回の送信間隔＝１、データ同一で＋１のためＮ２＝２である。
周期＜７＞では前回の送信間隔＝２、データ同一でないので－１のためＮ２＝１である。周期＜９＞では前回の送信間隔＝１、データ同一で＋１のためＮ２＝２である。
周期＜１２＞では前回の送信間隔＝２、データ同一で＋１のためＮ２＝３である。
以下は同様である。
　従って、決定部１４は、前回に周期データが送信された周期データ受信工程と最新の周期データ受信工程との間の周期データ要求の送信間隔と、判断部１２による判断結果とを用いて、最新の周期データ受信工程から周期データ要求を送信するべき次の周期データ受信工程までの周期データ要求の送信間隔を決定する。待機周期数Ｎは、次の周期データ受信工程までの送信間隔の最大値を示す。
　カウントＣ１は、待機周期数Ｎの減少状態、つまり、周期データが受信される次の周期データ受信工程までの送信間隔を示す。
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　実施の形態１のマスタ１０は、データ更新頻度の低いスレーブのデータ送信頻度を下げることで周期データの通信時間を削減し、削減された通信時間を、非周期データ受信の時間にあてるので、通信効率を上げることができる。
　図１２は、実施の形態１の効果を示す図であり、更新間隔による周期データの受信割合を示す。図１２の横軸は更新間隔であり、縦軸は受信割合を％で示している。横軸の更新間隔とは、周期データの更新周期を意味する。２周期の図９、３周期の図１０、６周期の図１１では、更新間隔は、それぞれ２，３、６である。マスタ１０によるデータの受信割合は、ｎを更新間隔とした場合、安定すると２／ｎ×１００％となる。
　例えば図１１に示す、通信周期が６周期でデータ更新が発生するスレーブの場合、ｎ＝６である。このスレーブではデータ送信開始から１２周期の間では受信頻度は１／２であるが、その後安定すると、受信頻度は２／６＝１／３となり、受信頻度は約３３％になる。図１２は安定した状態における周期データの受信割合を示しており、周期６であれば、横軸が６の位置における縦軸の受信割合は約３３％になる。
　なお、安定すると受信割合が２／ｎ×１００％になるとは、周期によっては、データ送信開始時に、更新間隔が２／ｎ×１００％とならない場合があるためである。
　また、ｎ＝１のときの受信割合は１００％、ｎ＝２のときの受信割合は３／４×１００％である。
　このように、実施の形態１によれば、周期データの受信割合が削減される。周期データについて削減された時間は、外部装置３０Ａとの非周期通信に使用されるので、通信時間を有効活用できる。また、これにより、外部装置３０Ａの周期データを送信するスレーブと同一ネットワークに接続できるので、配線を省略できる効果もある。
　また、特許文献１のように各スレーブの周期を求め、送信周期を変更する構成ではない。実施の形態１のマスタ１０は、不要な送信を間引く構成である。そのため、実施の形態１では、マスタ１０は、スレーブのデータ更新周期が変更された場合でも、柔軟に対応できる。
　＜変形例＞
　実施の形態１では、マスタ１０の機能がソフトウェアで実現されるが、変形例として、マスタ１０の機能がハードウェアで実現されてもよい。
　図１３は、実施の形態１の変形例に係るマスタ１０の構成を示す。マスタ１０は、電子回路９０９、補助記憶装置８３、通信コントローラ８４、タイマ８５を備える。電子回路９０９は、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４、非周期データ取得部１５及びメモリ８２の機能を実現する専用の電子回路である。電子回路９０９は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、または、ＦＰＧＡである。ＧＡは、Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略語である。ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略語である。マスタ１０の構成要素の機能は、１つの電子回路で実現されてもよいし、複数の電子回路に分散して実現されてもよい。別の変形例として、マスタ１０の構成要素の一部の機能が電子回路で実現され、残りの機能がソフトウェアで実現されてもよい。
　プロセッサと電子回路の各々は、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。つまり、マスタ１０において、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。マスタ１０において、進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５の「部」を、「工程」に読み替えてもよい。また、マスタ１０の進行部１１、判断部１２、周期データ取得部１３、決定部１４及び非周期データ取得部１５による動作は、通信方法としてとらえることが可能である。
実施の形態２．
　実施の形態２は、通信システム、マスタ及びスレーブの構成は、実施の形態１と同じである。実施の形態１では図７のステップＳ２０６において周期データ要求を送信したが、実施の形態２では、周期データ要求として、トークンフレームと呼ばれる送信権を使用する。以下、トークンフレームはトークンいう。マスタ１０は、スレーブ間で順番にトークンを巡回させてスレーブから周期データを受信し、また、スレーブ＃ｎから非周期データを受信する。トークンを巡回させる方法はトークンパッシング方式とばれる。トークンパッシング方式では、スレーブはトークンを保持している間、周期データを送信する。
　図１４から図１９を参照して実施の形態２を説明する。
図１４は、マスタ１０とスレーブとの処理を示すフローチャートである。
図１５は、図１４の動作概要を説明する図である。
図１６は、スレーブ＃ｋのデータの更新周期が、２周期の場合を示す。
図１７は、スレーブ＃ｋのデータの更新周期が、３周期の場合を示す。
図１８は、スレーブ＃ｋのデータの更新周期が、６周期の場合を示す。
図１９は、トークン２００の内容を示す。
　図１９は、トークン２００の内容を示している。トークン２００は、フレームヘッダ２０１、スレーブのアドレス２０２及びフレームフッタ２０３を持つ。フレームヘッダ２０１とフレームフッタ２０３の間にスレーブのアドレス２０２が格納される。アドレスの最後は必ずスレーブ＃ｎのアドレスである。まず、図１５を参照して、図１４の動作の概要を説明する。
　図１５は、図６の周期データ受信工程の第３周期に対応する。第１周期、第２周期では、各スレーブは図６と同じ周期データを送信したとする。図１５において、マスタ１０は、トークン２００に、スレーブ＃１、＃２及びスレーブ＃４のアドレスを設定するが、スレーブ＃３のアドレスは設定しない。このため、マスタ１０はスレーブ＃３から周期データＤを受信しない。この理由は、図６の説明で述べたように、スレーブ＃３の場合、第１周期、第２周期の周期データがＤ３１であり、更新されていないためである。スレーブ＃３のアドレスはトークン２００に設定されないので、トークン２００はスレーブ＃３に保持されない。よって、スレーブ＃３は周期データを送信しない。トークン２００がマスタ１０によって送信されてからマスタ１０に戻るまでの時間Ｔ１は決められている。時間Ｔ１の開始の時間Ｔｓは図１４のステップＳ４０１であり、終了の時間Ｔｅは図１４のステップＳ４１６である。
　実施の形態２の特徴は、実施の形態１と同じである。つまり、周期データ受信工程において、マスタ１０によって周期データが受信されないスレーブが１つ又は複数有る場合に、周期データの送信されない時間を、スレーブ＃ｎからの非周期データの受信に割り当てることにある。実施の形態２では、周期データ要求として、トークン２００へのアドレス設定を用いる点が、実施の形態１と異なる。
　図１４を参照して動作を説明する。ステップＳ４０１は進行部１１によって実行される。ステップＳ４０２、Ｓ４０３、Ｓ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０６は、判断部１２によって実行される。ステップＳ４０７、Ｓ４０８、Ｓ４０９は周期データ取得部１３によって実行される。ステップＳ４１４，Ｓ４１５は非周期データ取得部１５によって実行される。ステップＳ４０９１は周期データ取得部１３によって実行される。ステップＳ４０９２は判断部１２によって実行される。ステップＳ４０９３、Ｓ４０９４、Ｓ４０９５は決定部１４によって実行される。
　ステップＳ４０１において、進行部１１は変数ｉに１を設定する。ステップＳ４０２からステップＳ４０６のループにおいて、判断部１２は、スレーブ＃１から順に、現在のカウントＣを確認する。ステップＳ４０４において、判断部１２は、カウントＣが０のスレーブのアドレスを、トークン２００に追加する。判断部１２は、スレーブ情報８２０からスレーブのアドレスを取得する。０より大きいカウントＣのスレーブからのデータは受信しないので、ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
　ステップＳ４０２からステップＳ４０６が判断部１２によって繰り返され、スレーブ＃ｎ－１までの処理が終了した場合、ステップＳ４０７において、周期データ取得部１３は、タイマ８５を開始して、通信周期の計測を開始する。ステップＳ４０８において、周期データ取得部１３は、１番目のデータを受信すべきスレーブにトークン２００を送信した後、ステップＳ４０９において、１番目のスレーブから周期データを受信する。ステップＳ４０９の内容は図１４の左下に示している。ステップＳ４０９の詳細は後述する。ステップＳ４１０において、トークン２００を保持しているスレーブが、トークン２００から次のスレーブのアドレスを読み出す。ステップＳ４１２において、読み出されたアドレスがスレーブ＃ｎ以外の場合、トークン２００を保持しているスレーブは、次のスレーブにトークン２００を渡す。
　ステップＳ４１３において、最後のスレーブは、スレーブ＃ｎにトークン２００を送信する。ステップＳ４１４において、マスタ１０の非周期データ取得部１５は、タイマ８５から、ステップＳ４０７のタイマ開始からの経過時間を取得する。ステップＳ４１５において、非周期データ取得部１５は、スレーブ＃ｎに、規定周期時間である時間Ｔ１の残り時間だけ非周期データを送信させる。ステップＳ４１６において、データ送信を終了したスレーブ＃ｎは、マスタ１０にトークン２００を送信し、処理は終了する。
　以下では、図１６の２周期の場合を例に、図１４を説明する。図１４については、スレーブ＃ｋを例に、スレーブ＃ｋの待機周期数Ｎ及びカウントＣの変化に着目して説明する。以下では、待機周期数Ｎ及びカウントＣに関係のある、ステップＳ４０２からステップＳ４０４、ステップＳ４０９，ステップＳ５０１からステップＳ５０５を説明する。
カウントＣ１は、図１４の処理の開始時のカウントＣである。
Ｃ２は、図１４の処理の最終的なカウントＣである。
Ｎ１は、図１４の処理の開始時の待機周期数Ｎである。
Ｎ２は、図１４の処理の最終的な待機周期数Ｎである。
　なお、カウントＣ１と待機周期数Ｎ１は、それぞれ、一つ前の図１４の処理におけるカウントＣ２、待機周期数Ｎ２である。
　周期＜１＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２により変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜１＞では、初期値としてＣ１＝０及びＮ１＝０が設定されているとする。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。トークン２００にアドレスが設定されたスレーブからのみ、マスタ１０は周期データを取得できる。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、トークン２００への応答として、周期データＤ１をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ１と、格納データＤｓとが同一か判断する。格納データＤｓは、メモリ８２におけるスレーブ＃ｋの格納データ８２７に格納されているデータである。周期＜１＞では、スレーブ＃ｋの格納データ８２７にデータは格納されていないとし、判断部１２は、周期データＤ１と格納データＤｓとは同一ではないと判断する。処理はステップＳ４０９３に進む。
（６）ステップＳ４０９３において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとは同一ではないと判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。
Ｎの下限は０と設定されているので、ステップＳ４０９３では、Ｎ２＝Ｎ１－１＝０－１＝０である。
（７）以上の結果が図１６の周期＜１＞の列である。
　周期＜２＞
　周期＜２＞では、スレーブ＃ｋについて、図１４の２回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２により変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜２＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は周期＜２＞の待機周期数Ｎ２、カウントＣ２であるので、Ｃ１＝０及びＮ１＝０である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、トークン２００への応答として、周期データＤ１をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ１と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。判断部１２は、周期データＤ１と格納データＤｓとは同一と判断する。処理はステップＳ４０９４に進む。
（６）ステップＳ４０９４において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一と判断された場合、決定部１４は、Ｎを１増加する。Ｎの上限は設定されている。ステップＳ４０９４では、Ｎ＝Ｎ１＋１＝０＋１＝１＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。カウントＣは、Ｃ＝１＝Ｃ２になる。
　周期＜３＞
　周期＜３＞では、スレーブ＃ｋについて、図１４の３回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜２＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は周期＜２＞の待機周期数Ｎ２、カウントＣ２であるので、Ｃ１＝１及びＮ１＝１である。よって判断部１２はＣ＝１と判断する。処理はステップＳ４０３に進む。
（３）ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
（４）処理がステップＳ４０３に進む場合は、周期データはスレーブ＃ｋから受信されないので、待機周期数Ｎに変化はない。よって、Ｎ２＝１、Ｃ２＝０である。
　周期＜４＞
　周期＜４＞では、スレーブ＃ｋについて、図１４の４回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜４＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は周期＜３＞の待機周期数Ｎ２、カウントＣ２であるので、Ｃ１＝０及びＮ１＝１である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、トークン２００への応答として、周期データＤ２をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ２と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。判断部１２は、周期データＤ１と格納データＤｓとは同一ではないと判断する。処理はステップＳ４０９３に進む
（６）ステップＳ４０９３において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一ではないと判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。Ｎの下限はゼロに設定されている。ステップＳ４０９３では、Ｎ＝Ｎ１－１＝１－１＝０＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。
カウントＣはＣ＝０＝Ｃ２になる。よって、Ｃ２＝０、Ｎ２＝０である。
　周期＜５＞
　周期＜５＞では、スレーブ＃ｋについて、図１４の５回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２により変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜５＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は周期＜４＞の待機周期数Ｎ２、カウントＣ２であるので、Ｃ１＝０及びＮ１＝０である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、トークン２００への応答として、周期データＤ３をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ３と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ２である。判断部１２は、周期データＤ３と格納データＤｓとは同一ではないと判断する。処理はステップＳ４０９３に進む。
（６）ステップＳ４０９３において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一ではないと判断された場合、決定部１４は、Ｎを１減算する。Ｎの下限はゼロに設定されている。ステップＳ４０９３では、Ｎ＝Ｎ１－１＝１－１＝０＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。カウントＣはＣ＝０＝Ｃ２になる。よって、Ｃ２＝０、Ｎ２＝０である。
　周期＜６＞
　周期＜６＞では、スレーブ＃ｋについて、図１４の６回目の処理が開始される。
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜６＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は周期＜５＞の待機周期数Ｎ２、カウントＣ２であるので、Ｃ１＝０及びＮ１＝０である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、通信コントローラ８４を介して、トークン２００への応答として、周期データＤ３をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ３と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ３である。判断部１２は、周期データＤ３と格納データＤｓとは同一と判断する。処理はステップＳ４０９４に進む。
（６）ステップＳ４０９４において、判断部１２によって周期データＤ１と格納データＤｓとが同一と判断された場合、決定部１４は、Ｎを１加算する。Ｎの上限はゼロに設定されている。ステップＳ４０９４では、Ｎ＝Ｎ１＋１＝０＋１＝１＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。カウントＣはＣ＝１＝Ｃ２になる。よって、Ｃ２＝１、Ｎ２＝１である。
（８）以下、同様の動作が続き、図１６の表が得られる。
　以下では、図１７の３周期の場合を例に、図１４を説明する。図１７に関する判断部１２、周期データ取得部１３及び決定部１４の動作は、図１６の２周期と同じであるので、図１７の例は簡単に説明する。
　周期＜１＞、周期＜２＞は図１６と同じである。
　周期＜３＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜３＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝１及びＮ１＝１である。よって判断部１２はＣ＝１と判断する。処理はステップＳ４０３に進む。
（３）ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
（４）処理がステップＳ４０３に進む場合は、周期データはスレーブ＃ｋから受信されないので、待機周期数Ｎに変化はない。よって、Ｎ２＝１、Ｃ２＝０である。
　周期＜４＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜４＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝０及びＮ１＝１である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、周期データＤ２をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ２と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。よって、処理はステップＳ４０９３に進む。
（６）ステップＳ４０９３において、決定部１４は、Ｎを１減算する。Ｎの下限はゼロに設定されている。ステップＳ４０９３では、Ｎ＝Ｎ１－１＝１－１＝０＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。カウントＣはＣ＝０＝Ｃ２になる。よって、Ｃ２＝０、Ｎ２＝０である。
　周期＜５＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２により変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜５＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝０及びＮ１＝０である。よって判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、周期データＤ２をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ２と、格納データＤｓとが同一か判断する。格納データＤｓ＝周期データＤ２である。よって、処理はステップＳ４０９４に進む。
（６）ステップＳ４０９４において、決定部１４は、Ｎを１加算する。ステップＳ４０９４では、Ｎ＝０＋１＝１である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。カウントＣはＣ＝１＝Ｃ２になる。よって、Ｃ２＝１、Ｎ２＝１である。
　周期＜６＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜６＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝１及びＮ１＝１である。よって、判断部１２はＣ＝１と判断する。処理はステップＳ４０３に進む。
（３）ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
（４）処理がステップＳ４０３に進む場合は、周期データはスレーブ＃ｋから受信されないので、待機周期数Ｎに変化はない。よって、Ｎ２＝１、Ｃ２＝０である。
（５）以下、同様の動作が続き、図１７の表が得られる。
　以下では、図１８の６周期の場合を例に、図１４を説明する。図１７との違いに着目して、図１８を簡単に説明する。
　周期＜１＞から周期＜３＞は図１７と同じである。
　周期＜４＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜４＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝０及びＮ１＝１である。よって、判断部１２はＣ＝０と判断する。処理はステップＳ４０４に進む。
（３）ステップＳ４０４において、判断部１２は、トークン２００にスレーブ＃ｋのアドレスを設定する。
（４）ステップＳ４０９において、周期データ取得部１３は、周期データＤ１をスレーブ＃ｋから受信する。処理はステップＳ４０９１からステップＳ４０９２に進む。
（５）ステップＳ４０９２において、判断部１２は、受信した周期データＤ１と、格納データＤｓとが同一か判断する。ここでは、格納データＤｓ＝周期データＤ１である。よって、処理はステップＳ４０９４に進む
（６）ステップＳ４０９４において、決定部１４は、Ｎを１増加する。ステップＳ４０９４では、Ｎ＝Ｎ１＋１＝１＋１＝２＝Ｎ２である。
（７）ステップＳ４０９５において、決定部１４はカウントＣに待機周期数Ｎを代入する。よって、Ｃ２＝２、Ｎ２＝２である。
　周期＜５＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜５＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝２及びＮ１＝２である。よって、判断部１２はＣ＝２と判断する。処理はステップＳ４０３に進む。
（３）ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
（４）処理がステップＳ４０３に進む場合は、周期データはスレーブ＃ｋから受信されないので、待機周期数Ｎに変化はない。よって、Ｎ２＝２、Ｃ２＝１である。
　周期＜６＞
（１）ステップＳ４０５において、判断部１２によって変数ｉにｉ＋１＝ｋが代入される。
（２）ステップＳ４０２において、判断部１２は、スレーブ＃ｋの現在のカウントＣが０か判断する。周期＜６＞の待機周期数Ｎ１、カウントＣ１は、Ｃ１＝１及びＮ１＝２である。よって、判断部１２はＣ＝１と判断する。処理はステップＳ４０３に進む。
（３）ステップＳ４０３において、判断部１２は、カウントＣを１減算する。
（４）処理がステップＳ４０３に進む場合は、周期データはスレーブ＃ｋから受信されないので、待機周期数Ｎに変化はない。よって、Ｎ２＝２、Ｃ２＝０である。
（５）以下、同様の動作が続き、図１８の表が得られる。
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　実施の形態２によれば、トークンパッシングを使用する通信システムにおいても、実施の形態１と同じ効果を得ることができる。
実施の形態３．
　実施の形態３は、通信システム、マスタ及びスレーブの構成は、実施の形態１と同じである。
　実施の形態２では、トークンパッシング方式において、周期データ受信工程の時間Ｔ１の残り時間で非周期データを送信させるという方法で周期を一定に保った。実施の形態２の方式は、削減された時間を、非周期データの受信に充てる方法である。実施の形態３では、削減されたデータ量分で非周期データを受信する方法を説明する。
　図２０は、マスタ１０とスレーブとの処理を示すフローチャートである。図２０を参照して実施の形態３を説明する。実施の形態３では、周期データ受信工程の開始時間Ｔｓのみ計測され、周期データ受信工程は図５の時間Ｔ０ごとに繰り返される。図２０では、図１４と同じステップは同じステップ番号を付している。図２０は、図１４に対して、ステップＳ４１ａ、ステップＳ４０３ａ、ステップＳ４１５ａ、ステップＳ４１５ｂが異なる。また、図２０は、ステップＳ４０４、ステップＳ４１４，ステップＳ４１５が存在しない。これら以外は図２０は図１４と同じである。
　ステップＳ４０１ａ，Ｓ４０１は進行部１１によって実行される。ステップＳ４０２，Ｓ４０３、Ｓ４０３ａ、Ｓ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０６は、判断部１２によって実行される。ステップＳ４０８，Ｓ４０９は周期データ取得部１３によって実行される。ステップＳ４１５ａ，Ｓ４１５ｂは非周期データ取得部１５によって実行される。ステップＳ４０９１は周期データ取得部１３によって実行される。ステップＳ４０９２は判断部１２によって実行される。ステップＳ４０９３、Ｓ４０９４、Ｓ４０９５は決定部１４によって実行される。
　図２０のフローチャートによれば、実施の形態３の場合も、実施の形態２と同様に、データ更新周期が２周期の図１６、データ更新周期が３周期の図１７及びデータ更新周期が６周期の図１８が得られる。
　実施の形態３では変数Ｕを使用する。
　変数Ｕは、受信するべき非周期データの容量の変数である。ステップＳ４０１ａに示すように、進行部１１によって変数Ｕは毎周期０に設定される。各スレーブは、周期データのデータ容量が決められている。マスタ１０のメモリ８２に格納されているスレーブ情報８２０には、各スレーブの送信する周期データのデータ容量８２３が設定されている。実施の形態３の周期データ受信工程では、ステップＳ４０３ａにおいて、周期データが受信されないスレーブが有る場合、周期データが受信されないスレーブのデータ容量がデータ容量８２３から読み出され変数Ｕに積算される。例えば、スレーブ＃１、＃２から周期データを受信しない場合に、スレーブ＃１、＃２の周期データのデータ容量がＵ（１）、Ｕ（２）であるとする。その場合、変数Ｕは、Ｕ＝Ｕ（１）＋Ｕ（２）となる。
　非周期データ取得部１５は、周期データ受信工程で周期データ要求が送信されない複数のスレーブのそれぞれの周期データのデータ容量の合計の以内で、非周期データを取得する。上記の例では、ステップＳ４１５ａにおいて、非周期データ取得部１５は、スレーブ＃ｎから非周期データを、Ｕ＝Ｕ（１）＋Ｕ（２）のデータ容量だけ受信する。このように、マスタ１０は、その周期データ受信工程で受信されないスレーブに関するデータ容量を変数Ｕに加算していき（ステップＳ４０３ａ）、変数Ｕの値のデータ容量の非周期データを受信する（ステップＳ４１５ａ）。各スレーブの送信する周期データのデータ量はスレーブごとに一定である。スレーブ情報８２０のデータ容量８２３を用いて、判断部１２は、ステップＳ４０３ａにおいて、データ送信をしないスレーブのデータ量を変数Ｕに加算する。ステップＳ４１５ｂにおいて、非周期データ取得部１５は、データ容量Ｕの非周期データの受信を確認できた場合、スレーブ＃ｎに送信の停止要求を送信し、周期データ受信工程の処理は終了となる。
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
　実施の形態３では、データ更新頻度の低いスレーブによる周期データのデータ送信頻度を下げることで周期データの受信容量を削減し、削減された周期データのデータ容量を非周期データの受信にあてるので、通信データの容量の点で通信効率を向上できる。
　以上、本発明の実施の形態１から実施の形態３について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これら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。
　１０　マスタ、１１　進行部、１２　判断部、１３　周期データ取得部、１４　決定部、１５　非周期データ取得部、８１　プロセッサ、８２　メモリ、８３　補助記憶装置、８４　通信コントローラ、８５　タイマ、８６　信号線、２０　スレーブ、２０Ａ　スレーブ、３０Ａ　外部装置、４０　通信回線、１００　通信システム、２００　トークン、２０１　フレームヘッダ、２０２　アドレス、２０３　フレームフッタ、８２０　スレーブ情報、８２１　スレーブ番号、８２２　アドレス、８２３　データ容量、８２４　待機周期数、８２５　待機周期数更新フラグ、８２６　カウント、８２７　格納データ、９０９　電子回路。

Claims (12)

  1. 　周期データ要求を受信した場合に、周期的に更新される周期データを送信する複数のスレーブ装置と、
    　前記複数のスレーブ装置の各スレーブ装置から前記周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、前記スレーブ装置に前記周期データ要求を送信するマスタ装置と
    を備える通信システムにおいて、
    　前記マスタ装置は、
    　最新の前記周期データ受信工程で前記スレーブ装置から送信された前記周期データが、同じ前記スレーブ装置から前回に送信された前記周期データと同一か判断する判断部と、
    　前記判断部によって前記周期データが判断された前記スレーブ装置について、前記判断部による判断結果に基づいて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の送信間隔を決定する決定部と、
    　前記複数のスレーブ装置のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能な前記スレーブ装置から、前記非周期データを、前記送信間隔に基づいて前記周期データ受信工程で取得する非周期データ取得部と
    を備える通信システム。
  2. 　前記非周期データ取得部は、
    　少なくとも一つの前記スレーブ装置に前記周期データ要求の送信がされない前記周期データ受信工程において前記非周期データを取得可能な期間であり、前記送信間隔から定まる期間である取得期間で前記非周期データを取得する請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記周期データ受信工程では、
    　受信するべき制限時間が決められており
    　前記非周期データ取得部は、
    　前記制限時間の以内で、前記非周期データを取得する請求項１または請求項２に記載の通信システム。
  4. 　各スレーブ装置は、
    　前記周期データのデータ容量が決められており、
    　前記非周期データ取得部は、
    　前記周期データ受信工程で前記周期データ要求が送信されない複数の前記スレーブ装置のそれぞれの前記周期データのデータ容量の合計の以内で、前記非周期データを取得する請求項１に記載の通信システム。
  5. 　前記決定部は、
    　前回に前記周期データが送信された前記周期データ受信工程と最新の前記周期データ受信工程との間の前記周期データ要求の前記送信間隔と、前記判断部による前記判断結果とを用いて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の前記送信間隔を決定する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
  6. 　周期データ要求を受信した場合に、周期的に更新される周期データを送信する複数のスレーブ装置に、前記複数のスレーブ装置の各スレーブ装置から前記周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、前記スレーブ装置に前記周期データ要求を送信するマスタ装置において、
    　最新の前記周期データ受信工程で前記スレーブ装置から送信された前記周期データが、前回に同じ前記スレーブ装置から送信された前記周期データと同一か判断する判断部と、
    　前記判断部によって前記周期データが判断された前記スレーブ装置について、前記判断部による判断結果に基づいて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の送信間隔を決定する決定部と、
    　前記複数のスレーブ装置のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能な前記スレーブ装置から、前記非周期データを、前記送信間隔に基づいて前記周期データ受信工程で取得する非周期データ取得部と
    を備えるマスタ装置。
  7. 　前記非周期データ取得部は、
    　少なくとも一つの前記スレーブ装置に前記周期データ要求の送信がされない前記周期データ受信工程において前記非周期データを取得可能な期間であり、前記送信間隔から定まる期間である取得期間で前記非周期データを取得する請求項６に記載のマスタ装置。
  8. 　前記周期データ受信工程では、
    　受信するべき制限時間が決められており
    　前記非周期データ取得部は、
    　前記制限時間の以内で、前記非周期データを取得する請求項６または請求項７に記載のマスタ装置。
  9. 　各スレーブ装置は、
    　前記周期データのデータ容量が決められており、
    　前記非周期データ取得部は、
    　前記周期データ受信工程で前記周期データ要求が送信されない複数の前記スレーブ装置のそれぞれの前記周期データのデータ容量の合計の以内で、前記非周期データを取得する請求項６に記載のマスタ装置。
  10. 　前記決定部は、
    　前回に前記周期データが送信された前記周期データ受信工程と最新の前記周期データ受信工程との間の前記周期データ要求の前記送信間隔と、前記判断部による前記判断結果とを用いて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の前記送信間隔を決定する請求項６から請求項９のいずれか一項に記載のマスタ装置。
  11. 　周期データ要求を受信した場合に、周期的に更新される周期データを送信する複数のスレーブ装置に、前記複数のスレーブ装置の各スレーブ装置から前記周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、前記スレーブ装置に前記周期データ要求を送信するコンピュータであるマスタ装置に、
    　最新の前記周期データ受信工程で前記スレーブ装置から送信された前記周期データが、前回に同じ前記スレーブ装置から送信された前記周期データと同一か判断する判断処理と、
    　前記判断処理によって前記周期データが判断された前記スレーブ装置について、前記判断処理による判断結果に基づいて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の送信間隔を決定する決定処理と、
    　前記複数のスレーブ装置のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能な前記スレーブ装置から、前記非周期データを、前記送信間隔に基づいて前記周期データ受信工程で取得する取得処理とを実行させる通信プログラム。
  12. 　周期データ要求を受信した場合に、周期的に更新される周期データを送信する複数のスレーブ装置に、前記複数のスレーブ装置の各スレーブ装置から前記周期データを受信しようとする周期データ受信工程が開始した場合に、前記スレーブ装置に前記周期データ要求を送信するコンピュータであるマスタ装置が、
    　最新の前記周期データ受信工程で前記スレーブ装置から送信された前記周期データが、前回に同じ前記スレーブ装置から送信された前記周期データと同一か判断し、
    　前記周期データが同一か判断された前記スレーブ装置について、同一かどうかの判断結果に基づいて、最新の前記周期データ受信工程から前記周期データ要求を送信するべき次の前記周期データ受信工程までの前記周期データ要求の送信間隔を決定し、
    　前記複数のスレーブ装置のうち周期的には更新されない非周期データを送信可能な前記スレーブ装置から、前記非周期データを、前記送信間隔に基づいて前記周期データ受信工程で取得する
    通信方法。
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