JPS5941941A - 信号伝送回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

データ通信のネットワークでは、複数の局を接続するの
にマルチドロップ、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。さらに任意の局と他の任意の局との通信
を可能とするｎＨｍ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、ｌＨｎ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、−巡を
越えて通信路上に存在しないようにするととが必要であ
るが、そ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ってなっていた。

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、図示矢印で示しである。！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
、アプリケーション側とのインタフェース部およびこれ
らを制御する指令部とから構成しである。指令部はラン
ダムロジック、マイクロコンピュ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である。

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
て切シ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、ｌ（ｉｇｈ　Ｉ、ｅｖｅｌ
　Ｄａｔａｌ、ｉｎｋ　　（以下ＨＤ　Ｌ　Ｃと略す。

）手順にしたがうものである。データの集まシであるフ
レームの区切シは、開始フラグ５２と終結フラグ５７で
示され、両フラグ５２，５７のビットパターンは同じで
、”　０１１１１１１０　”と決めである。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５３．
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とのエラーチェックを行うＦ　ＣＳ　
（Ｆｒａｍｅ　Ｃｈｅｃｋ　５ｅｑｕｅ　−ｎｃｅ）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、ｔｔ　ｏ＃ｌに続＜　ｔｔ　
１ｎを連続７個（以下ＧＡパターンと称する。）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、ある特定パターンのフレームに続＜
ＧＡバター／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Ｏｎ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＜Ｇ
Ａ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−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、順送シに交代する
か、それともその都度全局Ａ〜Ｅの中から一局を決定す
るなどの方法によって決める。

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ック図で、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ｒ（Ｄ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ＯＡ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を検出するフラグ検出回路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１４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、
受信バッファレジスタ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、ＯＡ検出回路３でＯＡ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。まだ、フラグ
検出回路４は、開始フラグ５２あるいは終結フラグ５７
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。まだ、通信路５１への送信デー
タはメモリより随時送信バッファレジスタ８に格納され
る。送信バッファレジスタ８に格納された送信データは
、並直列変換回路１０によシ並列データから直列データ
に変換され、また、ｐｃｓ生成回路１１でＦＣ８５６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１４で受信
データＲＤあるいは直並列変換口ｑｉｏ、ｐｃｓ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１
４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２７、並直
列変換回路１０、ＦＣ８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２３、リピート信号２４および状態レ
ジスタ６が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は別に設けたクロック
生成回路からのクロックＣＬ　Ｋに同期して送受信され
る。受信用のクロックと送信用のクロックは、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、共通のクロック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。りまδ信権管理局を局Ａ１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１１にリピートモードから送信モードに切
シ替え、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、−巡するだめの
時間遅れによる位相ずれは、ある局によシ補正され、全
局Ａ−Ｅが正しく送受信できるようになっている。

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は送信要求があるだめ、送信権フレームＴＮの
受信を待っている。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。指令部は受信バッファ・レジスタ５
がら並列データバス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パターンを検出したときに送信モード
に切シ替えてフレームＦＣを送信するため、制御レジス
タ７のリピート信号２４をリセット状態にする。これに
よシ、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ｔｚ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Ｉｔ、Ｄから送信データとなる第２選択回路１
５の出力に切り替える。

局り、Ｅはリピートモードであるから、上流局の通信路
５１からの受信データ几りをそのまま下流局の通信路５
１へ送出する。局Ｃが送信したフレーム検出内の宛先ア
ドレス５３の内容によリ一致した局がフレームＦ　Ｃ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に戻ってくる。−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、−巡した送信権フレーム
ＴＮを受信したことを指令部で認識した後、指令部が直
ちにリピート信号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によって切り替えて、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、−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、送信権フレームＴＮの一
部分は消去されるが、一部分はリピートモードのだめ、
送信権フレーム残、り　Ｔ　Ｒとして残り、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シ、時刻
ｔ１から時刻ｔ３までが送信モードＭＴであり、時刻ｔ
３以降がリピートモードＭｕである。

同様に局Ｃは、自局が送信し入送信フレームＦＣが通信
路５１を一巡して自局に戻ってくると、送信フレームＦ
Ｃ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、送
信フレームｐ　ｃの一部分が送信フレーム残りＦＲとし
て通信路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ＭＴであり、時刻Ｔ４か
らがリピートモードＭＲ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、ＤＦＲ，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訪客となる。ま
だ、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、ルーグー巡毎に１
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。

本発明の特徴は、ループ状通信路に接続された各局はデ
ータを送信する送信モードと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とを有し、上記送信
モードと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、この切替レジスタの状態により上流局から
受信したデータか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
信完了信号と上記フレーム検出回路の出力であるフレー
ム検出信号とを人力とする第１のアンド回路と、この第
１のアンド回路の出力と上記リピートモードを要求する
リピート信号とを人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上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構成された送信制御回路を具
備し、上記切替レジスタが」二記第１のアンド回路の出
力で第１の状態になって上記リピートモードを選択し、
一方、上記第２のアンド回路の出力で第２の状態に保持
されて上記送信モードを選択し、自局がデータの送信を
開始するときは上記切替レジスタが上記第２の状態に切
り替えられ、自局送信終了後上記通信路を一巡した上記
データを受信したときは上記切替レジスタが上記第１の
状態に切り替えられ、上記データが上記通信路を一巡す
るだけで終る構成とした点にある。

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ッ
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より構成してあシ、自局が送
信モードで、フレームを送信完了したととを示す送信終
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および受信バッファレジスタ５の出力を入
力とするフレーム検出回路３０によって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２４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］・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返る。

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。８Ａが時刻ｔｌにリピートモ
ードＭＲから送信モードＭＴに切シ替わり、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
セットされ、−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３
３がリセット状態となり、再びリピートモードＭＲに切
り替えられる。これにより、−巡した送信権フレームＴ
Ｎに続くフレームを上流局から下流局へ伝送でき、また
、−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ＭＲに切り替わる時刻ｔ
７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ットされる。したがって
、局ＡのＧＡパターン送信終了時または一巡したフレー
ムの終結フラグ５７（第２図参照）受信時のいずれか遅
い方がモードを切シ替える時刻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ＭＲから送信モードＭｔＫ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７
ラグ５７を受信すると、その時刻ｔ７で送信モードＭＴ
からリピートモードＭＲに切シ替えられる。

この場合の切替レジスタ３３の出力である送信・リピー
ト切替信号２６の状態を各局Ａ−Ｅ毎に第７図に示しで
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、−巡後のフレームの一部が通信路５１に残
って伝送されることがなくなる。

したがって、指令部および通信路５１の負荷率をそれぞ
れ約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
も異なるだめ、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。

まだ、送信権管理局の受信部にＯＡ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’ｉ−巡し、
送信権管理局に戻ってくる時刻は、ＧＡパターン送信後
であるから、−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トモードＭＲ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
送信号回路のブロック図、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
実施例を示すブロック図、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
態を各周毎に示しだ図である。 ９′・・・送信制御回路、１４・・・選択回路、２１・
・・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・・・（ほか１名） 第１図 仁゛ 倦２図 化３図 ＣＬｇ→　　　　１３ 弔５図 手続補正書（方式） 特許庁長官　若杉和夫　殿 ２、発明の名称　　信号伝送回路 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所（〒１００）東京都千代田区丸の内−丁目５番１
号名　称（５１０）株式会社　日　立　製　作　所代表
者　三田勝茂 ４、代理人 居　所（〒３１７）茨城県日立市鹿島町−丁目ｌＯ番３
号茨相ビル ５、補正命令の日付　　昭和５７年１１月３０日（発送
日）６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容

Claims (1)

1. 【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通信を行
   う直列データの信号伝送回路において、前記各局は前記
   データを送信する送信モードと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とを有し、前記送
   信モードと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シ上流局から
   受信したデータか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構成された送信制御回路を具備
   し、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の状態になっ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の状態に切シ替
   えられ、自局送信終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
   けで終る構成としたことを特徴とする信号伝送回路。 ２、前記切替レジスタは、送信権信号に引き続いて他局
   の送信フレームの受信を検出したときは第２の状態にな
   ることを禁止されるようにしである特許請求の範囲第１
   項記載の信号伝送回路。 ３、前記送信権信号は、各局のうちから任意に選択して
   設定された送信権管理局によって管理されている特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の信号伝送回路。