JPH0245860B2

JPH0245860B2 -

Info

Publication number: JPH0245860B2
Application number: JP57151893A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Sugimoto; Shigeru Matsuo; Kanman Hamada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-09-01
Filing date: 1982-09-01
Publication date: 1990-10-12
Also published as: JPS5941941A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は信号伝送回路に係り、特にループ状通
信路におけるｎ：ｍ通信に好適な信号伝送回路に
関するものである。

データ通信のネツトワークでは、複数の局を接
続するのにマルチドロツプ、ループ状、スター状
などとするが、高速応答、高スループツトの点か
らはループ状とするのが適している。さらに任意
の局との通信を可能とするｎ：ｍ通信が今後広く
採用されるものと思われる。

ｎ：ｍ通信を実現するためには、１：ｎ通信の
場合と異なり、通信路上のデータが通信路を一巡
だけし、一巡を越えて通信路上に存在しないよう
にすることが必要であるが、これが困難であるた
め、これがｎ：ｍ通信の普及を阻害する理由の１
つてなつていた。

第１図はループ状通信の概略構成図である。第
１図においては、５台の局Ａ〜Ｅがループ状の通
信路５１に接続されている。通信路５１を伝送さ
れるデータの方向は、例えば、図示矢印で示して
あるようにＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ａと一定として
ある。また、各局は各局が有する送信端と受信端
とが通信路５１に接続されている。

各局Ａ〜Ｅは、送受信データの直並列変換とフ
レームの制御を行う信号伝送回路と、データを格
納するメモリと、アプリケーシヨン側とのインタ
ーフエース部およびこれらを制御する指令部とか
ら構成してある。指令部はランダムロジツク、マ
イクロコンピユータのいずれで構成してもよいこ
とはいうまでもない。なお、局Ａ〜Ｅの信号伝送
回路はすべて同一回路で構成してある。

ｎ：ｍ通信では、各局Ａ〜Ｅは、上流局から通
信路５１を介して受信したデータをそのまま下流
局へ流すリピートモードと、各局Ａ〜Ｅ自身が他
局にデータを送信する送信モードとが必要で、こ
の２つのモードを必要に応じて切り替えるように
している。

また、各局Ａ〜Ｅがデータを通信路５１へ送信
できるのは、送信権を示す送信権信号を受信し、
かつ、送信権信号に続くフレームが無いことを確
認した時点である。この送信権信号は通信路５１
上にただ１個しか存在しない。

伝送される直列のデータの構成例を第２図に示
す。第２図に示す直列データは、High Level
Data Link（以下HDLCと略す。）手順にしたがう
ものである。データの集まりであるフレームの区
切りは、開始フラグ５２と終結フラグ５７で示さ
れ、両フラグ５２，５７のピツトパターンは同じ
で、“01111110”と決めてある。開始フラグ５２
に続いて受信する局番号を示す宛先アドレス５
３、２局間の通信リンク状態を制御するコントロ
ール部５４、情報部５５および宛先アドレス５３
とコントロール部５４と情報部５５とのエラーチ
エツクを行うFCS（Frame Check Sequence）５
６があり、最後に終結フラグ５７がある。

送信権信号には各種あり、“０”に続く“１”
を連続７個（以下GAパターンを称する。）受信
すると、７個目の“１”を“０”に変更し、これ
を開始フラグとする方法、ある特定のパターンの
フレームに続くGAパターンの組合せとする方法
とがある。前者のGAパターンのみの方法は、フ
レーム間のアイドルデータが“１”であると、ノ
イズにより“０”に変化することがあるため、一
般には後者の特定パターンのフレームに続くGA
パターンを用いる。

送信権信号を生成して送信する送信権管理局
は、通信路５１上で同一時刻には只一局しか存在
しないようにあらかじめ一局に固定するか、ある
いは、順送りに交代するか、それともその都度全
局Ａ〜Ｅの中から一局を決定するなどの方法によ
つて決める。

次に、従来の信号伝送回路と伝送されるフレー
ムの流れとを第３図、第４図を用いて説明する。

第３図は従来の信号伝送回路のブロツク図で、
第４図は第３図による場合のフレームの流れ図で
ある。第３図において、直流データ列である通信
路５１から受信する受信データRDは、直列デー
タを並列データに変換する直並列変換回路２、送
信権信号のGAパターンを検出するGA検出回路
３、開始フラグ５２または終結フラグ５７を検出
する検出回路４およびリピートモード時に通信路
５１へ送信するデータを選択する第１選択回路１
４に入力される。

直並列変換回路２で並列データに変換されたデ
ータは、受信バツフアレジスタ５に一時格納され
た後、並列データバス２０を介してメモリ（図示
せず）に転送される。一方、GA検出回路３で
GAパターンを検出したことを状態レジスタ６に
記憶し、状態レジスタ６は送信開始許可信号２２
を送信制御回路９に出力する。また、フラグ検出
回路４は、開始フラグ５２あるいは終結フラグ５
７を受信したことを検出し、状態レジスタ６に記
憶させる。これはフレームの送信が開始されたか
あるいは終了したことを示す。状態レジスタ６の
内容は、並列データバス２０を介して指令部（図
示せず）に必要に応じて報告される。

指令部からのデータの送受信を制御する情報
は、制御レジスタ７に格納される。また、通信路
５１への送信データはメモリより随時送信バツフ
アレジスタ８に格納される。送信バルフアレジス
タ８に格納された送信データは、並直列変換回路
１０により並列データから直列データに変換さ
れ、また、FCS生成回路１１でFCS５６が生成さ
れる。また、GAパターンはGA生成回路１２、
開始フラグ５２および終結フラグ５７はフラグ生
成回路１３で生成される。

リピートモードあるいは送信モードにより通信
路５１に送出される送信データTDは、第１選択
回路４１で受信データRDあるいは直並列変換回
路１０、FCS生成回路１１、フラグ生成回路１２
およびGA生成回路１３からの出力のうちの１個
を選択する第２選択回路１５の出力のうちいずれ
かが選択される。なお、第１選択回路１４および
第２選択回路１５をそれぞれ選択する送信・リピ
ート切替信号２６および送信切替信号２７は送信
制御回路９で生成される。

送信・リピート切替信号２６、送信切替信号２
７、並直列変換回路１０、FCS生成回路１１、フ
ラグ生成回路１２およびGA生成回路１３を制御
する信号は送信制御回路９で生成され、送信制御
回路９は、制御レジスタ７内の送信要求信号２
３、リピート信号２４および状態レジスタ６から
の送信開始許可信号２２にしたがい動作する。

受信データRD、送信データTDは別に設けた
クロツク発生回路からのクロツクCLKに同期し
て送受信される。受信用のクロツクと送信用のク
ロツクは、ループ状通信ではリピートモードがあ
るため、同位相であることが必要であり、共通の
クロツクCLKにできる。

次に、フレームの流れについて第４図を参照し
て説明する。いま、送信権管理局を局Ａ、送信デ
ータを要求している局を局Ｃとする。また、デー
タを送信していないフレーム間では“１”が送信
されているものとする。

局Ａは、時刻t₁にリピートモードから送信モー
ドに切り替え、送信権フレームTNとGAパター
ンとを送信し、それ以後はアイドルデータ“１”
を送信する。局Ｂ〜局Ｅはリピートモードである
が、局Ｃは送信権信号を受信したら送信モードに
切り替わり、フレームFCを送信する準備をする。

送信するデータは、通信路５１による時間遅れ
と各局のリピートモードおよびドライバーレシー
バ回路による時間遅れとの合計の時間遅れが生ず
るが、一巡するための時間遅れによる位相ずれ
は、ある局により補正され、全局Ａ〜Ｅが正しく
送受信できるようになつている。

局Ｂは受信したデータをリピートモードで局Ｃ
に送信する。局Ｃは送信要求があるため、送信権
フレームTNの受信を待つている。そして、送信
権フレームTNの開始フラグ５２を受信すると、
フラグ検出回路４で開始フラグ５２を検出したこ
とを状態レジスタ６に記憶させ、指令部に報告す
る。指令部は受信バツフアレジスタ５から並列デ
ータバス２０を介して受信したデータを取り込ん
で解読し、受信したフレームが送信権フレーム
TNと同一パターンであることを判定すると、指
令部はGA検出回路３がGAバターンを検出した
ときに送信モードに切り替えてフレームFCを送
信するため、制御レジスタ７のリピート信号２４
をリセツト状態にする。これにより、局ＣはGA
検出回路３でGAパターンを検出すると送信開始
許可信号２２を出力し、時刻t₂に送信・リピート
切替信号２６は第１選択回路１４の選択信号を受
信データRDから送信データとなる第２選択回路
１５の出力に切り替える。

局Ｄ，Ｅはリピートモードであるから、上流局
の通信路５１からの受信データRDをそのまま下
流局の通信路５１へ送出する。局Ｃが送信したフ
レームFC内の宛先アドレス５３の内容により一
致した局がフレームFCを指令部へ転送する。

送信権フレームTNは、局Ａから送信された
後、通信路５１を一巡して再び局Ａに戻つてく
る。一巡した送信権フレームTNは、ｎ：ｍ通信
ではもはや必要ないので、送信した局Ａで消去さ
れる。消去する第１の方法としては、送信制御回
路９で生成され、送信完了信号２１、状態レジス
タ６、並行データバス２０を経由して指令部へ報
告される送信権フレームTNとGAパターンの送
信完了を示す信号と、送信した送信権フレーム
TNが通信路５１を一巡し局Ａに戻り、送信権フ
レームTNの開始フラグ５２がフラグ検出回路４
で検出されて状態レジスタ６、並行データバス２
０を経由して指令部へ報告される開始フラグ検出
信号とを用いて、指令部は制御レジスタ７のリピ
ート信号２４にリピートモードになることを要求
し、時刻t₃で第１選択回路１４を送信・リピート
切替信号２６によつて切り替えて、局Ａをリピー
トモードにする方法がある。

第２の方法としては、一巡した送信権フレーム
TNの終結フラグ５７を受信したことが指令部に
報告された後、指令部がリピート信号２４にリピ
ートモードになることを要求し、局Ａをリピート
モードにする方法がある。

ここで、第１の方法によれば、送信完了と開始
フラグ検出が指令部に報告された後、指令部が判
定し、リピートモードへの切り替え指示を行い第
１選択回路１４が受信データRDを送信データ
TDへ出力するまでに時間を要するため、送信権
フレームTNの受信中にリピートモードになり、
送信権フレームTNの後半TRが残り、下流局へ
送信される。一方、第２の方法によれば、送信権
フレームTNに続いて送信データが連続している
と、指令部でのフレーム検出からリピートモード
指示までの処理の遅れにより、送信データの頭部
まで消去されてしまう。

第４図には、第１の方法による場合が示してあ
り、時刻t₁から時刻t₃までが送信モードM_Tであ
り、時刻t₃以降がリピートモードM_Rである。

同様に局Ｃは、自局が送信した送信フレーム
FCが通信路５１を一巡して自局に戻つてくると、
送信フレームFCを消去する。この消去の方法に
は、上記の局Ａでの送信権フレームTNの消去と
同様に第１と第２の方法がある。第４図には第１
の方法による場合が示してあり、前述の送信権フ
レームTNの後半TRが残ると同様に、送信フレ
ームFCの後半TRが通信路５１に送出される。局
Ｃにおいては、時刻t₂から時刻t₄までが送信モー
ドM_Tであり、時刻T₄からがリピートモードM_Rで
ある。

上記したように、第１、第２のいずれの方法
も、消去すべきフレームとリピートして下流局へ
送出すべきフレームの区分が明確でなく、下記の
ような欠点がある。すなわち、不要データである
送信権フレーム残りTR、送信フレーム残りFR
の通信路５１上の無限巡回により、各局Ａ〜Ｅは
フラグ検出回路４が動作し、指令部での処理が増
加し、指令部本来の処理動作の防害となる。ま
た、通信路５１の負荷率が上昇する。そして、不
要データの巡回による指令部での負荷率は、ルー
プ一巡毎に一つのフレーム残りによる処理が無限
に続く。

上記の説明から明らかなように、従来技術によ
れば、指令部の負荷率が高く、また、通信路５１
の負荷率が高く、正しいフレームを送信できなく
なるという欠点がある。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、指令部および通信路の負荷率
を低減することができ、かつ、送信データを正し
く通信路を一巡させることができる信号伝送回路
を提供することにある。

本発明は、複数の局がループ状通信路を介して
ｎ：ｍ通信で上流局から受信したデータを伝送
し、自局から送信データの送信を要求する局は送
信権を示す送信権信号を上流局から受信すると、
前記上流局から受信したデータを下流局へ送信す
るリピートモードから、前記送信データを前記下
流局へ送信する送信モードに切り替えてデータを
送信する信号伝送回路において、前記送信権信号
が送信権フレームとこれに続くGAパターンとの
組み合せよりなり、前記送信モードと前記リピー
トモードのうちいずれかを設定する切替レジスタ
と、該切替レジスタの状態により前記上流局から
受信したデータか前記自局から送信する送信デー
タかを選択する選択回路と、１フレームのデータ
を受信したことを検出するフレーム検出回路と、
自局の送信完了を示す送信完了信号と前記フレー
ム検出回路の出力であるフレーム検出信号とを入
力とする第１のアンド回路と、該第１のアンド回
路の出力と前記リピートモードを要求するリピー
ト信号とを入力とするオア回路と、自局の送信を
要求する送信要求信号と前記上流局から受信した
送信権を示す送信権信号による送信開始許可信号
とを入力とする第２のアンド回路とからなり、前
記切替レジスタが前記第１のアンド回路の出力で
第１の状態になつて前記リピートモードを選択
し、一方、前記第２のアンド回路の出力で第２の
状態に保持されて前記送信モードを選択し、自局
がデータの送信を開始するときは前記切替レジス
タが前記第２の状態に切り替えられ、自局送信完
了後前記通信路を一巡した前記データを受信した
ときは前記切替レジスタが前記第１の状態に切り
替えられ、前記データが前記通信路を一巡するだ
けで終る送信制御回路を有していることを特徴と
するものである。

以下本発明を第５図に示した実施例および第６
図、第７図を用いて詳細に説明する。

第５図は本発明の信号伝送回路の一実施例を示
すブロツク図で、第３図と同一部分は同じ符号で
示し、ここでは説明を省略する。第５図において
は、送信制御回路９′がフレーム検出回路３０、
第１のアンド回路３１、オア回路３２、切替レジ
スタ３３、第２のアンド回路３４および送信終了
生成回路３５より構成してあり、自局が送信モー
ドで、フレームを送信完了したことを送信終了生
成回路３５で生成される送信完了信号２１と、フ
ラグ検出回路４および受信バツフアレジスタ５の
出力を入力とするフレーム検出回路３０によつて
１つのフレームを受信して終結フラグ５７を受信
したことを示すフレーム検出回路３０からのフレ
ーム検出信号３６とを入力とするアンド回路３１
の出力と、制御レジスタ７からのリピート信号２
４とを入力とするオア回路３２の出力により切替
レジスタ３３をリセツト状態とし、切替レジスタ
３３で第１の選択回路１４の送信・リピート切替
信号２６を生成するようにしてある。

いま、局Ａ（第１図参照）が送信権管理局、局
Ｃがデータのフレーム送信局である場合の第５図
におけるフレームの流れを第６図に示す。局Ａが
時刻t₁にリピートモードM_Rから送信モードM_Tに
切り替わり、送信権フレームTNおよびGAパタ
ーンを送信して送信完了状態にセツトされ、一巡
した送信権フレームTNの終結フラグ５７を受信
し終わると、その時刻t₇で切替レジスタ３３がリ
セツト状態となり、再びリピートモードM_Rに切
り替えられる。これにより、一巡した送信権フレ
ームTNに続くフレームを上流局から下流局へ伝
送でき、また、一巡した送信権フレームTNの残
りが通信路５１（第１図参照）上に伝送されるこ
とがなくなる。

ここで、局ＡがリピートモードM_Rに切り替わ
る時刻t₇は、局ＡのGAパターン送信終了以降で
あり、送信完了はGAパターン送信終了でセツト
される。したがつて、局ＡのGAパターン送信終
了時または一巡した送信権フレームTNの終結フ
ラグ５７（第２図参照）受信時のいずれか遅い方
がモードを切り替える時刻t₇となる。

局Ｃは、送信権フレームTNとGAパターンを
受信して時刻t₂にリピートモードM_Rから送信モ
ードM_Tに切り替えられ、フレームFCを送信す
る。フレームFCが通信路５１を一巡した後、局
ＣがフレームFCの終結フラグ５７を受信すると、
その時刻t₇で送信モードM_Tからリピートモード
M_Rに切り替えられる。

この場合の切替レジスタ３３の出力である送
信・リピード切替信号２６の状態を各局Ａ〜Ｅ毎
に第７図に示してある。

上記した本発明の実施例によれば、以上の説明
から明らかなように、指令部の処理が少なくな
り、指令部の負荷率を約10％削減することができ
る。

なお、上記実施例の説明で用いたフレームは、
第２図に示す構成のものとしたが、他の構成のフ
レームを用いても効果が変わることはない。この
場合、開始始フラグ５２と終結フラグ５７のパタ
ーンが異なると、GAパターンも異なるため、
GA生成回路１３、GA検出回路３、フラグ生成
回路１２およびフラグ検出回路４を採用するパタ
ーンに対応するように変更する必要があることは
いうまでもない。

また、送信権管理局の受信部にGAパターンの
伝送時間だけ遅延させる遅延回路を設けるように
してもよい。この場合、送信権フレームTNが通
信路５１を一巡し、送信権管理局に戻つてくる時
刻は、GAパターン送信後であるから、一巡した
フレームの終結フラグ５７を受信した時刻に直ち
にリピードM_Rに切り替えられ、効果が変わるこ
とはない。

以上説明したように、本発明によれば、不要な
データを発生させないようにできるから、指令部
および通信路の負荷率を低減することができ、か
つ、送信データの消滅がなく、正しい送信データ
を通信路を一巡させて各局に送信できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はループ状通信の概略構成図、第２図は
従来の伝送信号回路のブロツク図、第３図は従来
の信号伝送回路のブロツク図、第４図は第３図に
よる場合のフレームの流れ図、第５図は本発明の
伝送信号回路の一実施例を示すブロツク図、第６
図は第５図による場合の第４図に相当するフレー
ムの流れ図、第７図は第５図の切替レジスタの出
力である送信・リピート切替信号の状態を各局毎
に示した図である。９′……送信制御回路、１４……選択回路、２
１……送信完了信号、２２……送信開始許可信
号、２３……送信要求信号、２４……リピート信
号、２６……送信・リピート信号、３０……フレ
ーム検出回路、３１……第１のアンド回路、３２
……オア回路、３３……切替レジスタ、３４……
第２のアンド回路、３５……送信終了生成回路、
３６……フレーム検出信号、５１……通信路、Ａ
〜Ｅ……局。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の局がループ状通信路を介してｎ：ｍ通
信で上流局から受信したデータを伝送し、自局か
ら送信データの送信を要求する局は送信権を示す
送信権信号を上流局から受信すると、前記上流局
から受信したデータを下流局へ送信するリピート
モードから、前記送信データを前記下流局へ送信
する送信モードに切り替えてデータを送信する信
号伝送回路において、前記送信権信号が送信権フ
レームとこれに続くGAパターンとの組み合せよ
りなり、前記送信モードと前記リピートモードの
うちいずれかを設定する切替レジスタと、該切替
レジスタの状態により前記上流局から受信したデ
ータか前記自局から送信する送信データかを選択
する選択回路と、１フレームのデータを受信した
ことを検出するフレーム検出回路と、自局の送信
完了を示す送信完了信号と前記フレーム検出回路
の出力であるフレーム検出信号とを入力とする第
１のアンド回路と、該第１のアンド回路の出力と
前記リピートモードを要求するリピート信号とを
入力とするオア回路と、自局の送信を要求する送
信要求信号と前記上流局から受信した送信権を示
す送信権信号による送信開始許可信号とを入力と
する第２のアンド回路とからなり、前記切替レジ
スタが前記第１のアンド回路の出力で第１の状態
になつて前記リピートモードを選択し、一方、前
記第２のアンド回路の出力で第２の状態に保持さ
れて前記送信モードを選択し、自局がデータの送
信を開始するときは前記切替レジスタが前記第２
の状態に切り替えられ、自局送信完了後前記通信
路を一巡した前記データを受信したときは前記切
替レジスタが前記第１の状態に切り替えられ、前
記データが前記通信路を一巡するだけで終る送信
制御回路を有していることを特徴とする信号伝送
回路。