CN105191219B - Fa网络用lsi以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种FA网络用LSI，其搭载在能够以多个协议进行网络层以上的通信处理的通信装置中，具有：数据链路层处理单元，其针对与网络之间进行通信的控制数据，进行数据链路层中的处理；以及协议处理单元，其针对控制数据进行网络层以上的处理，数据链路层处理单元具有：第1数据链路层处理部，其进行与要求高速处理的协议对应地专门规定的数据链路层中的第1数据链路层处理；第2数据链路层处理部，其针对除了要求高速处理的协议以外的协议，进行标准的数据链路层中的第2数据链路层处理；以及数据链路层处理选择部，其针对所发送/接收的控制数据，按照规定的基准对第1数据链路层处理部和第2数据链路层处理部的一者进行选择，数据链路层处理单元通过硬件而构成。

Description

FA网络用LSI以及通信装置
技术领域
本发明涉及FA(Factory Automation)网络用LSI(Large Scale Integratedcircuit)以及通信装置。
背景技术
FA仪器制造商存在利用相同的硬件(下面，称为H/W)应对多个FA网络用协议的要求，逐渐将以Ethernet(注册商标)为基础的多协议兼容LSI产品化。虽然不是用于FA仪器，但对于数字复合机，提出有针对多协议兼容LSI的发明(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，公开了具有将高速连接和低速连接的处理分开的网络LSI的复合机。在该复合机中，在应用程序请求高速连接的情况下，将处理分配给网络LSI的高速连接，并利用H/W处理来执行TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)协议。另一方面，在应用程序请求低速连接的情况下，将处理分配给低速连接，利用TCP/IP处理部进行TCP/IP协议的软件(下面，称为S/W)处理，而不利用网络LSI，在网络LSI中不进行TCP/IP处理。
专利文献1：日本特开2007-201785号公报
发明内容
然而，如专利文献1所记载的那样，在现有的网络用LSI中，在网络层以上的处理中分为高速连接、低速连接，而当前并没有提出关于在数据链路层以下对处理进行区分的技术。另外，专利文献1是以通常的网络为对象，而不是如FA网络那样与要求实时性的通信仪器相关的结构。
本发明就是鉴于上述内容而提出的，其目的在于得到在数据链路层有可能使用多个协议的FA网络的环境下，即使不对FA网络用LSI进行变更也能够在任意协议下进行通信的FA网络用LSI以及通信装置。
为了实现上述目的，本发明所涉及的FA网络用LSI在经由网络连接有多个通信装置的FA***中使用，搭载在能够以多个协议进行网络层以上的通信处理的所述通信装置中，该FA网络用LSI的特征在于，具有：数据链路层处理单元，其针对在与所述网络之间进行通信的控制数据，进行数据链路层中的处理；以及协议处理单元，其针对所述控制数据进行网络层以上的处理，所述数据链路层处理单元具有：第1数据链路层处理部，其进行与要求高速处理的协议对应地专门规定的所述数据链路层中的第1数据链路层处理；第2数据链路层处理部，其针对除了要求所述高速处理的协议以外的协议，进行标准的数据链路层中的第2数据链路层处理；以及数据链路层处理选择部，其针对发送的控制数据或者接收的控制数据，按照规定的基准对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部的一者进行选择，所述数据链路层处理单元通过硬件而构成。
发明的效果
根据本发明，在FA网络用LSI的MAC处理部中设置由H/W构成的专用MAC处理部和标准MAC处理部，使用预先选择的一者，因此，具有如下效果，即，无论在能够使用高速协议和低速协议的FA网络中实际上使用的协议是高速协议还是低速协议，都能够以1个FA网络用LSI静态地应对。另外，具有能够削减与包含高速协议的多个FA网络用协议兼容的FA网络兼容仪器的成本的效果。
附图说明
图1是示意性表示实施方式1涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。
图2是示意性表示实施方式1涉及的主控装置以及从属装置的结构的框图。
图3是示意性表示实施方式2涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。
图4是示意性表示实施方式2涉及的主控装置的结构的框图。
图5是表示协议设定信息的一个例子的图。
图6是示意性表示实施方式3涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。
图7是示意性表示实施方式3涉及的从属装置的结构的框图。
具体实施方式
下面，参照附图，详细地说明本发明所涉及的FA网络用LSI以及通信装置的优选的实施方式。此外，本发明并不限定于这些实施方式。此外，下面在说明通常的FA网络用LSI的结构和其问题之后，对实施方式进行说明。
迄今为止的多协议兼容LSI在1个芯片中内置有CPU(Central Processing Unit)以及标准MAC(Media Access Control)处理部(还存在内置有进行物理层的处理的PHY处理部的结构)，通过更换进行网络层以上的协议处理的S/W而兼容于多协议，其中，该CPU用于执行进行网络层以上的协议处理的S/W，该标准MAC处理部进行数据链路层的处理，符合Ethernet(注册商标)规格。
FA网络中，能够区分为要求实时性的处理和除此以外的处理。在前者这种处理的情况下，为了满足实时性而需要快速处理，但在后者这种处理的情况下，由于不要求满足实时性，因此即使是慢速处理也没关系。因此，能够针对要求实时性的处理，规定用于进行实现实时性的高速处理的高速协议，针对不要求实时性的处理，规定用于以不像高速协议下的处理那么快的低速进行处理的低速协议。
另外，在标准MAC中，由于标准MAC的规格的关系需要将高速协议处理的一部分在外部执行，因此即使利用H/W执行协议处理的一部分，处理也会由于***开销(overhead)等变慢。因此，在使用标准MAC的现有的多协议兼容LSI中，无法实现高速协议。因此，在网络层以上为高速协议的情况下，通过并非采用在数据链路层通常使用的协议即标准MAC，而是设置与标准MAC相比能够高速地进行协议处理的一部分的数据链路层协议(下面，称为专用MAC)，从而能够进一步实现高速性。在该专用MAC中，通过省略上述的标准MAC中的将协议处理的一部分在外部执行的部分，从而实现比标准MAC高速的处理。
然而，为了兼容于包含高速协议在内的多个协议，需要能够在标准MAC下动作的多个协议(低速协议)用LSI和高速协议用LSI。即，存在下述问题：由于需要大于或等于2个LSI，因此与包含高速协议在内的多个FA网络用协议兼容的FA网络兼容仪器的成本上升。
在以下的实施方式中，对能够以1台来应对高速协议和低速协议的网络用LSI以及通信装置进行说明。
实施方式1.
图1是示意性表示实施方式1涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。在FA网络***中，经由传送路径(网络)30将可编程控制器等所持有的通信装置即主控装置10、I/O(Input/Output)装置等所持有的通信装置即从属装置20-1～20-N连接。此外，在以下的实施方式中，作为传送路径30，以使用Ethernet(注册商标)的情况为例。
FA网络***中，主控装置10通过传送路径30向从属装置20-1～20-N发送控制指令，从属装置20-1～20-N执行与该控制指令相对应的处理，并将结果返回给主控装置10。该交换动作周期性反复执行，要求实时性。另外，在该FA网络***中，主控装置10与从属装置20-1～20-N的交换设为在单一的协议下进行。
图2是示意性表示实施方式1涉及的主控装置以及从属装置的结构的框图。主控装置10以及从属装置20具有：PHY处理部110，其是用于实现传送路径30(Ethernet(注册商标))的物理层中的标准处理的物理层处理单元；多协议兼容LSI 120，其是兼容于多个FA网络用协议的FA网络用LSI；以及功能处理部150，其是用于执行主控装置10或者从属装置20的作为通信装置的功能的功能处理单元。对于功能处理部150所执行的功能，例如在主控装置10为控制器的情况下，是通过控制程序实现的从属装置20的控制，在从属装置20为I/O装置的情况下，是通过外部输出电路实现的与外部的输入输出等。此外，在这里所举出的例子中，主控装置10的功能处理部150通过S/W进行处理，从属装置20的功能处理部150通过H/W进行处理，但无论是主控装置10还是从属装置20，功能处理部150由S/W或者H/W的哪一个进行处理均可。
多协议兼容LSI 120具有：MAC处理部130，其是用于实现传送路径30的数据链路层中的处理的数据链路层处理单元；以及内置CPU 140，其是协议处理单元。
MAC处理部130具有：专用MAC处理部131，其是第1数据链路层处理部，利用内置有用于实现高速协议的高速化功能的专用MAC进行数据链路层中的处理；标准MAC处理部132，其是第2数据链路层处理部，利用在低速协议下使用的标准MAC进行数据链路层中的处理；以及MAC选择部133，其是数据链路层处理选择部，对使用专用MAC处理部131和标准MAC处理部132中的哪一个进行选择。
专用MAC处理部131和标准MAC处理部132具有能够利用H/W进行分别与专用MAC和标准MAC相对应的通信处理的结构。另外，MAC选择部133具有：在PHY处理部110侧配置的选择部133a以及在内置CPU 140侧配置的选择部133b；以及选择信息确认部134，其在主控装置10或者从属装置20的起动时，对选择使用专用MAC处理部131和标准MAC处理部132中的哪一个的选择信息进行确认，并基于确认过的选择信息而对选择部133a、133b进行设定。
内置CPU 140具有：协议处理部141，其将进行网络层以上的协议处理的协议处理程序读入，并执行协议处理。通过变更该协议处理程序，能够应对高速协议以及多个低速协议。
另外，在实施方式1中，将MAC处理部130的接口(PHY处理部110侧和内置CPU 140侧各自)仅设为1个***。由此，能够减少外部的电路数，能够实现装置成本的削减。
如上所述，在实施方式1涉及的多协议兼容LSI 120中，为了实现高速协议，定义使标准MAC下的处理高速化的专用MAC，设置专用MAC处理部131以及标准MAC处理部132，并利用MAC选择部133对它们进行切换，其中，专用MAC处理部131对该专用MAC进行处理，标准MAC处理部132对在高速协议以外的低速协议下使用的标准MAC进行处理。其结果，能够使专用MAC和标准MAC之间的选择处理高速化。
下面，参照图2对这种结构的通信装置中的控制数据的发送/接收处理进行说明。
(1)控制数据的发送处理的情况
首先，在主控装置10/从属装置20的起动时，主控装置10/从属装置20的MAC选择部133的选择信息确认部134对根据FA网络的协议而设定的设定开关、设定文件或者产品出厂时的设定等选择信息进行确认，并基于选择信息对选择部133a、133b进行切换。此外，在最初进行选择部133a、133b的设定后，则以后不发生选择的变更。
接着，基于协议处理程序，通过内置CPU 140的协议处理部141，对在功能处理部150中执行的结果即控制数据进行处理。协议处理部141根据由协议处理程序规定的协议将控制数据发送给MAC处理部130。
然后，在MAC处理部130中，根据通过MAC选择部133最初设定出的选择内容，使用专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132并按照Ethernet(注册商标)的规格，对控制数据进行处理之后，发送给PHY处理部110。并且，PHY处理部110按照Ethernet(注册商标)的规格将控制数据发送至传送路径30。
(2)控制数据的接收处理的情况
接收处理的情况也与发送处理的情况同样地，在主控装置10/从属装置20的起动时，主控装置10/从属装置20的MAC选择部133的选择信息确认部134对选择信息进行确认，基于选择信息进行对选择部133a、133b实施切换的处理。此外，在最初进行选择部133a、133b的设定后，则以后不发生选择的变更。
接着，PHY处理部110如果从传送路径30接收到控制数据，则向MAC处理部130发送接收到的控制数据。在MAC处理部130中，向在起动时通过MAC选择部133选择的专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132发送控制数据。
在选择的MAC为标准MAC处理部132的情况下，标准MAC处理部132对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则将控制数据向内置CPU 140发送，在MAC地址不是本站点的地址的情况下，将控制数据废弃。另外，在MAC地址是广播地址或者多播地址的情况下，将控制数据发送给内置CPU 140。
另一方面，在选择的MAC是专用MAC处理部131的情况下，专用MAC处理部131对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则对控制数据进行检查，进行高速协议所需的处理，在控制数据是本站点所需的控制数据的情况下，向内置CPU140发送控制数据。另外，在控制数据不是本站点所需的控制数据的情况下，将控制数据废弃。另外，在MAC地址不是本站点的地址的情况下，将控制数据废弃。
然后，如果内置CPU 140的协议处理部141从专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132接收到控制数据，则根据协议处理程序进行所需的协议处理。协议处理部141将控制数据发送给功能处理部150，功能处理部150使用控制数据进行规定的处理。
在实施方式1中，在多协议兼容LSI 120的MAC处理部130中设置由H/W构成的专用MAC处理部131和标准MAC处理部132，使用预先选择出的一者。由此，无论在能够使用高速协议和低速协议的FA网络中实际上使用的协议是高速协议还是低速协议，均能够以1个多协议兼容LSI 120静态地进行应对。另外，由于将具有专用MAC处理部131和标准MAC处理部132的MAC处理部130的PHY处理部110侧的接口、内置CPU 140侧的接口均设为1个***，因此还能够抑制部件数量，能够削减FA网络兼容仪器的成本。
实施方式2.
图3是示意性表示实施方式2涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。该FA网络***也与实施方式1同样地，经由传送路径(例如，Ethernet(注册商标))30将主控装置10和从属装置20-1～20-N连接。其中，在从属装置20-1与主控装置10之间以高速协议进行通信，在从属装置20-2、…、20-N与主控装置10之间以低速协议进行通信。即，在实施方式2中，在主控装置10与多个从属装置20-1～20-N之间的交换中，共存有高速协议和低速协议这一点与实施方式1不同。
图4是示意性表示实施方式2涉及的主控装置的结构的框图。该主控装置10的多协议兼容LSI 120内的内置CPU 140A的结构与实施方式1不同。即，内置CPU 140A具有：高速协议处理部142，其是按照高速协议处理程序进行网络层以上的高速协议处理的第1协议处理部；低速协议处理部143，其是按照低速协议处理程序进行网络层以上的低速协议处理的第2协议处理部；协议选择部144，其是对使用高速协议处理部142和低速协议处理部143中的哪一个进行选择的协议处理选择部；以及协议设定信息存储部145，其对与控制数据的发送/接收时的协议的切换处理的设定相关的协议设定信息进行存储。
图5是表示协议设定信息的一个例子的图。协议设定信息包含发送目标ID、发送目标MAC地址以及协议。发送目标ID是在利用功能处理部150对作为发送目标的从属装置20进行指定时所使用的标识符，可以是编号，也可以是名称。发送目标MAC地址用于对在接收时使用的协议进行判断。协议是对在由发送目标ID或者发送目标MAC地址所确定的从属装置20中使用的协议(例如，在网络层以上使用的协议)进行指定。
另外，协议选择部144具有：配置于MAC处理部130侧的选择部144a以及配置于功能处理部150侧的选择部144b；以及协议信息获取部144c，其针对所发送/接收的每个控制数据，从协议设定信息获取协议。具体而言，相对于从功能处理部150传送的控制数据，协议信息获取部144c从协议设定信息中获取与包含于控制数据中的发送目标ID一致的协议，选择部144b基于获取到的协议进行选择。另外，相对于从MAC处理部130传送的控制数据，协议信息获取部144c在协议设定信息中对与控制数据的发送源MAC地址一致的发送目标MAC地址进行检索而获取一致的协议，选择部144a基于获取到的协议进行选择。
另外，MAC处理部130的MAC选择部133还具有协议信息获取部133d，该协议信息获取部133d针对所发送/接收的每个控制数据，从协议设定信息获取协议。此外，MAC选择部133的对专用MAC处理部131和标准MAC处理部132中的某一个进行选择的处理与协议选择部144的处理相同。其中，在获取到的协议为高速协议的情况下，选择专用MAC处理部131，在为低速协议的情况下，选择标准MAC处理部132。
此外，对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号，省略其说明。另外，从属装置20-1～20-N的结构与实施方式1相同。
下面，参照图4对这种结构的通信装置中的控制数据的发送/接收处理进行说明。
(1)控制数据的发送处理的情况
首先，将在功能处理部150中执行的结果即控制数据向内置CPU140A的协议选择部144发送。此时，功能处理部150基于协议设定信息存储部145中的协议设定信息，对作为发送目标的从属装置20的发送目标ID进行指定。
接着，协议选择部144的协议信息获取部144c从协议设定信息存储部145的协议设定信息中获取与发送目标ID相对应的协议，选择部144a、144b根据获取到的协议的种类进行切换。并且，协议选择部144将控制数据传送至高速协议处理部142或者低速协议处理部143。
然后，高速协议处理部142或者低速协议处理部143在按照各协议进行控制数据的处理之后，将控制数据发送至MAC处理部130。接着，MAC处理部130的协议信息获取部133d从协议设定信息存储部145的协议设定信息中获取与发送目标ID相对应的协议，选择部133a、133b根据获取到的协议的种类进行切换。这里，在协议设定信息的协议是“高速协议”的情况下，判定为是“专用MAC处理部131”，在是“低速协议”的情况下，判定为是“标准MAC处理部132”。
然后，MAC选择部133将控制数据发送至专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132。专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132的控制数据的处理与实施方式1相同，分别按照由专用MAC或者标准MAC规定的Ethernet(注册商标)的规格对控制数据进行处理，并发送至PHY处理部110。最后，PHY处理部110按照Ethernet(注册商标)的规格将控制数据发送至传送路径30。
(2)控制数据的接收处理的情况
首先，如果PHY处理部110从传送路径30接收到控制数据，则向MAC处理部130发送接收到的控制数据。MAC处理部130的协议信息获取部133d对接收到的控制数据的发送源MAC地址和协议设定信息中的发送目标MAC地址进行对比，获取一致的记录的协议。然后，选择部133a、133b根据获取到的协议的种类进行切换。这里，在协议设定信息的协议是“高速协议”的情况下，判定为是“专用MAC处理部131”，在该协议是“低速协议”的情况下，判定为是“标准MAC处理部132”。然后，MAC选择部133将控制数据发送至专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132。
在所选择的MAC是标准MAC处理部132的情况下，标准MAC处理部132对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则将控制数据向内置CPU 140A的低速协议处理部143发送，在不是本站点的地址的情况下，将控制数据废弃。另外，在MAC地址是广播地址或者多播地址的情况下，将控制数据发送至内置CPU 140A的低速协议处理部143。
另一方面，在所选择的MAC是专用MAC处理部131的情况下，专用MAC处理部131对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则对控制数据进行检查，进行高速协议所需的处理，在是本站点所需的控制数据的情况下，向内置CPU 140A的高速协议处理部142发送控制数据。另外，在不是本站点所需的控制数据的情况下，将控制数据废弃。并且，在MAC地址不是本站点的地址的情况下，也将控制数据废弃。
如果从MAC处理部130向内置CPU 140A传送了控制数据，则协议选择部144的协议信息获取部144c对接收到的控制数据的发送源MAC地址和协议设定信息中的发送目标MAC地址进行对比，获取一致的记录的协议。然后，选择部144a、144b根据获取到的协议的种类进行切换。然后，协议选择部144将控制数据发送至高速协议处理部142或者低速协议处理部143。
然后，高速协议处理部142或者低速协议处理部143在按照各协议进行控制数据的处理之后，将控制数据发送至功能处理部150。并且，功能处理部150使用控制数据进行规定的处理。
在实施方式2中，设置进行数据链路层中的协议处理且由H/W构成的专用MAC处理部131和标准MAC处理部132，根据所处理的控制数据的通信对象的MAC地址，由MAC选择部133选择某一个MAC处理部。另外，设置进行网络层以上的协议处理且由S/W构成的高速协议处理部142和低速协议处理部143，根据所处理的控制数据的通信对象，由协议选择部144选择某一个协议处理部(协议处理程序)。由此，即使在所使用的协议不同的从属装置20在传送路径30中混用的状况下，对于主控装置10，也能够以1台多协议兼容LSI 120动态地应对与各个协议相对应的处理。
另外，由于能够使相同的传送路径30中共存多个协议(高速协议和低速协议)，因此能够直接使用与各个协议相对应的通信装置。即，能够在传送路径30上连接各种各样的仪器。并且，能够省去为了使低速协议从高速协议内通过而对协议进行变换的网关、或者诸如对一者的数据进行封装而使其通过的仪器。并且，由于专用MAC处理部131和标准MAC处理部132的切换在控制数据的发送/接收处理时经常发生，因此能够通过将MAC选择部133内置于MAC处理部130中而实现切换速度的高速化。
实施方式3.
图6是示意性表示实施方式3涉及的FA网络***的结构的一个例子的图。在该图6中示出下述情况，即，将第1网络和第2网络以彼此隔离的方式配置，该第1网络中利用传送路径31(例如，Ethernet(注册商标))将以高速协议进行通信的主控装置10-1和从属装置20连接，该第2网络利用传送路径32(例如，Ethernet(注册商标))将以低速协议进行通信的主控装置10-2和从属装置20连接。此外，在第1网络和第2网络中还连接有其他从属装置。
在该实施方式3中，例如对下述情况下不需要进行协议变更的设定的从属装置20进行说明，即，如使与第1网络连接的从属装置20移动至第2网络的情况那样，使从属装置20移动至以不同的协议进行通信的网络。
图7是示意性表示实施方式3涉及的从属装置的结构的框图。该从属装置20中多协议兼容LSI 120内的MAC处理部130B和内置CPU 140B的结构与实施方式1的结构不同。
内置CPU 140B具有：高速协议处理部146，其是按照高速协议处理程序进行网络层以上的高速协议处理的第1协议处理部；以及低速协议处理部147，其是按照低速协议处理程序进行网络层以上的低速协议处理的第2协议处理部。
关于MAC处理部130B的MAC选择部133，仅配置有PHY处理部110侧的选择部133a，在内置CPU 140B侧并未配置。因此，专用MAC处理部131与内置CPU 140B的高速协议处理部146相关联(连接)，标准MAC处理部132与内置CPU 140B的低速协议处理部147相关联(连接)。
另外，MAC选择部133还具有：协议信息获取部133d，其是协议指定信息获取部，在从属装置20与当前的网络连接之后首次从主控装置10接收到控制数据的情况下，对该控制数据中包含的EtherType进行调查，并获取协议的类型。
此外，MAC选择部133的选择部133a按照由协议信息获取部133d获取到的协议的类型进行切换。例如，在所获取的协议的类型是0x0800(IPv4)或者低速协议的类型的情况下，选择部133a切换为标准MAC处理部132侧，在所获取的协议的类型是高速协议的类型的情况下，选择部133a切换为专用MAC处理部131侧。此外，该切换仅在最初的控制数据接收时实施，以后，即使接收到控制数据也不进行MAC选择部133的切换。
此外，对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号，省略其说明。另外，主控装置10的结构与实施方式1或者实施方式2相同。
下面，参照图7对这种结构的通信装置中的控制数据的发送/接收处理进行说明。
(1)控制数据的接收处理的情况
首先，在从属装置20与以高速协议或者低速协议进行处理的网络连接之后，如果由PHY处理部110从传送路径31、32首次接收到控制数据，则向MAC处理部130B发送所接收的控制数据。MAC处理部130B的协议信息获取部133d从控制数据的EtherType中获取是低速协议的类型，还是高速协议的类型，选择部133a基于获取到的协议类型的结果进行切换。选择部133a在是高速协议的情况下，切换为专用MAC处理部131侧，在是低速协议的情况下，切换为标准MAC处理部132侧。接着，MAC选择部133将控制数据向所选择的专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132发送。
在所选择的MAC是标准MAC处理部132的情况下，标准MAC处理部132对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则将控制数据向预先与标准MAC处理部132相关联的低速协议处理部147发送，在不是本站点的地址的情况下，将控制数据废弃。另外，在MAC地址是广播地址或者多播地址的情况下，也将控制数据发送至低速协议处理部147。低速协议处理部147基于低速协议处理程序进行所需的协议处理，并将控制数据发送至功能处理部150。
另一方面，在所选择的MAC是专用MAC处理部131的情况下，专用MAC处理部131对控制数据的MAC地址进行检查。如果MAC地址是本站点的地址，则对控制数据进行检查，进行高速协议所需的处理，在是本站点所需的控制数据的情况下，向预先与专用MAC处理部131相关联的高速协议处理部146发送。另外，在不是本站点所需的控制数据的情况下，将控制数据废弃。并且，在MAC地址不是本站点的地址的情况下，也将控制数据废弃。高速协议处理部146基于高速协议处理程序进行所需的协议处理，并将控制数据发送至功能处理部150。
此外，对于选择部133a的切换处理，在从属装置20最初与传送路径连接时进行，然后固定。因此，在第2次及其以后接收到控制数据时，不进行上述的选择部133a的切换处理，而将控制数据向由MAC选择部133的选择部133a设定的方向发送。
(2)控制数据的发送处理的情况
功能处理部150基于接收到的控制数据执行规定的功能，将其结果即控制数据向此前发送来控制数据的高速协议处理部146或者低速协议处理部147发送。
高速协议处理部146或者低速协议处理部147按照高速协议处理程序或者低速协议处理程序进行控制数据的协议处理。然后，高速协议处理部146或者低速协议处理部147向与其本身相关联的MAC处理部130B的专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132发送控制数据。
然后，在专用MAC处理部131或者标准MAC处理部132中，按照分别由专用MAC或者标准MAC规定的Ethernet(注册商标)的规格对控制数据进行处理，并发送至PHY处理部110。最后，PHY处理部110按照Ethernet(注册商标)的规格，将控制数据发送至传送路径31、32。
在实施方式3中，将进行数据链路层中的协议处理且由H/W构成的专用MAC处理部131和标准MAC处理部132设置在MAC处理部130B中，基于在与传送路径31、32连接之后首次从主控装置10接收到的控制数据中包含的表示协议类型的信息，选择某一个MAC处理部。另外，将进行网络层以上的协议处理且由S/W构成的高速协议处理部146和低速协议处理部147分别与专用MAC处理部131和标准MAC处理部132相关联地设置。由此，针对专用MAC处理部131和标准MAC处理部132利用最初接收到的控制数据自动地进行选择，另外由于将所选择的MAC处理部和协议处理部(协议处理程序)预先进行了关联，因此自动地进行选择。其结果，用户不用对从属装置20进行任何设定，就能够以1个多协议兼容LSI 120静态地应对高速协议以及低速协议。
此外，在上述说明中，举出将Ethernet(注册商标)用作数据链路层的情况为例，但并不限定于此。
工业实用性
如以上所述，本发明所涉及的FA网络用LSI适用于在处于能够使用多个协议的状况下的FA网络中使用的通信装置。
标号的说明
10主控装置，20从属装置，30～32传送路径，110PHY处理部，120多协议兼容LSI，130、130B MAC处理部，131专用MAC处理部，132标准MAC处理部，133MAC选择部，133a、133b、144a、144b选择部，133d、144c协议信息获取部，134选择信息确认部，140、140A、140B内置CPU，141协议处理部，142、146高速协议处理部，143、147低速协议处理部，144协议选择部，145协议设定信息存储部，150功能处理部。

Claims (14)

1.一种FA网络用LSI，其在经由网络连接有多个通信装置的FA***中使用，搭载在能够以多个协议进行网络层以上的通信处理的所述通信装置中，由1个芯片构成，
该FA网络用LSI的特征在于，
具有：
数据链路层处理单元，其针对在与所述网络之间进行通信的控制数据，进行数据链路层中的处理；
协议处理单元，其针对所述控制数据进行网络层以上的处理；以及
协议设定信息存储单元，其对将分配给对象侧通信装置的通信装置识别信息以及MAC地址、和在所述对象侧通信装置中使用的协议的种类相关联而得到的协议设定信息进行存储，
所述数据链路层处理单元具有：
第1数据链路层处理部，其进行与要求实现实时性的高速处理的协议对应的专用的所述数据链路层中的第1数据链路层处理；
第2数据链路层处理部，其针对除了要求所述高速处理的协议以外的协议，进行标准的数据链路层中的第2数据链路层处理；以及
数据链路层处理选择部，其具有在所述协议处理单元侧配置的第1选择部以及在所述网络侧配置的第2选择部，该第1选择部针对发送的控制数据，按照规定的基准对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部的一者进行选择，该第2选择部针对接收的控制数据，按照规定的基准对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部的一者进行选择；以及
第1协议信息获取部，其从所述协议设定信息中获取与包含于所述控制数据中的所述对象侧通信装置的通信装置识别信息或者MAC地址相对应的协议，
所述数据链路层处理单元通过硬件而构成，
所述第1协议信息获取部在发送控制数据的情况下，从所述协议设定信息中获取与所发送的控制数据的发送目标的所述通信装置识别信息相对应的协议，在接收控制数据的情况下，从所述协议设定信息中获取与所接收的控制数据的发送源MAC地址相对应的协议，
所述第1选择部以及所述第2选择部按照由所述第1协议信息获取部获取的所述协议，对所述第1数据链路层处理部以及所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
2.根据权利要求1所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述数据链路层处理单元还具有：选择信息确认部，其在搭载该FA网络用LSI的所述通信装置起动时，获取对执行所述第1数据链路层处理部以及所述第2数据链路层处理部中的哪一个进行规定的选择信息，
所述数据链路层处理选择部基于获取到的所述选择信息，对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
3.根据权利要求2所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述数据链路层处理选择部在所述网络侧和所述协议处理单元侧设置选择部。
4.根据权利要求1所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述协议处理单元具有：
第1协议处理部，其以要求所述高速处理的协议针对所述控制数据进行处理；
第2协议处理部，其以除了要求所述高速处理的协议以外的所述协议针对所述控制数据进行处理；
第2协议信息获取部，其从所述协议设定信息中获取与包含于所述控制数据中的所述对象侧通信装置的通信装置识别信息或者MAC地址相对应的协议；以及
协议处理选择部，其针对每个所发送的控制数据或者所接收的控制数据，根据由所述第2协议信息获取部获取到的所述协议，对所述第1协议处理部以及所述第2协议处理部中的一者进行选择。
5.根据权利要求4所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述协议处理选择部是在所述数据链路层处理单元侧设置的第3选择部以及在功能处理单元侧设置的第4选择部，该功能处理单元进行由设置该FA网络用LSI的所述通信装置所进行的规定的功能处理。
6.根据权利要求1所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述协议处理单元具有：
第1协议处理部，其以要求所述高速处理的协议，针对所述控制数据进行处理；以及
第2协议处理部，其以除了要求所述高速处理的协议以外的协议，针对所述控制数据进行处理，
所述数据链路层处理单元还具有：协议指定信息获取部，其在搭载该FA网络用LSI的所述通信装置与所述网络连接之后初次从对象侧通信装置接收到所述控制数据时，获取包含在从对象侧通信装置接收到的控制数据中的对协议进行指定的协议指定信息，
所述第1数据链路层处理部与所述第1协议处理部相关联，
所述第2数据链路层处理部与所述第2协议处理部相关联，
所述数据链路层处理选择部基于所获取的所述协议指定信息，对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
7.根据权利要求6所述的FA网络用LSI，其特征在于，
所述数据链路层处理选择部是仅在所述网络侧设置的选择部。
8.一种通信装置，其在经由网络连接有多个通信装置的FA***中使用，能够以多个协议进行网络层以上的通信处理，
该通信装置的特征在于，
具有：
物理层处理单元，其在与所述网络之间进行控制数据的物理层中的处理；
功能处理单元，其使用所述控制数据进行规定的处理；以及
FA网络用LSI，其设置在所述物理层处理单元和所述功能处理单元之间，并进行相对于所述控制数据的数据链路层中的处理和网络层以上的处理，由1个芯片构成，
所述FA网络用LSI具有：
数据链路层处理单元，其针对所述控制数据进行所述数据链路层中的处理；
协议处理单元，其针对所述控制数据进行所述网络层以上的处理；以及
协议设定信息存储单元，其对将分配给对象侧通信装置的通信装置识别信息以及MAC地址、和在所述对象侧通信装置中使用的协议的种类相关联而得到的协议设定信息进行存储，
所述数据链路层处理单元具有：
第1数据链路层处理部，其进行与要求实现实时性的高速处理的协议对应的专用的所述数据链路层中的第1数据链路层处理；
第2数据链路层处理部，其针对除了要求所述高速处理的协议以外的协议，进行标准的数据链路层中的第2数据链路层处理；以及
数据链路层处理选择部，其具有在所述协议处理单元侧配置的第1选择部以及在所述网络侧配置的第2选择部，该第1选择部针对所发送的控制数据，按照规定的基准对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部的一者进行选择，该第2选择部针对所接收的控制数据，按照规定的基准对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部的一者进行选择；以及
第1协议信息获取部，其从所述协议设定信息中获取与包含于所述控制数据中的所述对象侧通信装置的通信装置识别信息或者MAC地址相对应的协议，
所述数据链路层处理单元通过硬件而构成，
所述第1协议信息获取部在发送控制数据的情况下，从所述协议设定信息中获取与所发送的控制数据的发送目标的所述通信装置识别信息相对应的协议，在接收控制数据的情况下，从所述协议设定信息中获取与所接收的控制数据的发送源MAC地址相对应的协议，
所述第1选择部以及所述第2选择部按照由所述第1协议信息获取部获取的所述协议，对所述第1数据链路层处理部以及所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
9.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理单元还具有：选择信息确认部，其在搭载该FA网络用LSI的所述通信装置起动时，获取对执行所述第1数据链路层处理部以及所述第2数据链路层处理部中的哪一个进行规定的选择信息，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理选择部基于获取到的所述选择信息，对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理选择部在所述网络侧和所述协议处理单元侧设置选择部。
11.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述协议处理单元具有：
第1协议处理部，其以要求所述高速处理的协议针对所述控制数据进行处理；
第2协议处理部，其以除了要求所述高速处理的协议以外的所述协议针对所述控制数据进行处理；
第2协议信息获取部，其从所述协议设定信息中获取与包含于所述控制数据中的所述对象侧通信装置的通信装置识别信息或者MAC地址相对应的协议；以及
协议处理选择部，其针对每个所发送的控制数据或者所接收的控制数据，根据由所述第2协议信息获取部获取到的所述协议，对所述第1协议处理部以及所述第2协议处理部中的一者进行选择。
12.根据权利要求11所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述协议处理选择部是在所述数据链路层处理单元侧设置的第3选择部以及在功能处理单元侧设置的第4选择部，该功能处理单元进行由设置该FA网络用LSI的所述通信装置所进行的规定的功能处理。
13.根据权利要求8所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述协议处理单元具有：
第1协议处理部，其以要求所述高速处理的协议，针对所述控制数据进行处理；以及
第2协议处理部，其以除了要求所述高速处理的协议以外的协议，针对所述控制数据进行处理，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理单元还具有：协议指定信息获取部，其在搭载该FA网络用LSI的所述通信装置与所述网络连接之后初次从对象侧通信装置接收到所述控制数据时，获取包含在从对象侧通信装置接收到的控制数据中的对协议进行指定的协议指定信息，
所述FA网络用LSI的所述第1数据链路层处理部与所述第1协议处理部相关联，
所述FA网络用LSI的所述第2数据链路层处理部与所述第2协议处理部相关联，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理选择部基于所获取的所述协议指定信息，对所述第1数据链路层处理部和所述第2数据链路层处理部中的一者进行选择。
14.根据权利要求13所述的通信装置，其特征在于，
所述FA网络用LSI的所述数据链路层处理选择部是仅在所述网络侧设置的选择部。
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