DE112021000274T5

DE112021000274T5 - Kommunikationseinrichtung, Industriemaschine und Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation

Info

Publication number: DE112021000274T5
Application number: DE112021000274.0T
Authority: DE
Inventors: Takurou Hayashi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2021-01-05
Publication date: 2023-03-02
Also published as: WO2021141026A1; JP7343617B2; US20230034831A1; CN114930730A; JPWO2021141026A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung, eine industrielle Maschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation. Es wird eine Kommunikationseinrichtung (100A) bereitgestellt, umfassend eine Übertragungseinheit (108), die zur Übertragung eines seriellen Signals (D1) konfiguriert ist, eine erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (114), die konfiguriert ist, um eine erste Phasendifferenz (TPD1 bis TPD4) zu bestimmen, die eine Phasendifferenz zwischen einem ersten Referenztaktsignal (REFTCLK), das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer (Δ T1) eines Bits eines seriellen Übertragungssignals hat, das das von der Übertragungseinheit übertragene serielle Signal ist, und einer Flanke des von der Übertragungseinheit übertragenen seriellen Übertragungssignals ist; und eine Bestimmungseinheit (116), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, das von der Übertragungseinheit übertragen wird, in einem Fall, dass die erste Phasendifferenz einen ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz (PTH1) überschritten hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationseinrichtung, eine industrielle Maschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation (Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation).
TECHNISCHER HINTERGRUND
In JP 2003-265810 A wird offenbart, dass ein Rauschpegel in einer seriellen Kommunikationsleitung durch einen Rauschdetektor erfasst wird, der auf einem Hauptsubstrat vorgesehen ist, und dass auf der Grundlage des durch den Rauschdetektor erfassten Rauschpegels ein Rauschpegel der seriellen Kommunikationsleitung durch eine Bestimmungseinheit bestimmt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wurde jedoch auf eine Technologie gewartet, die zu einer genaueren Bewertung der Qualität der Kommunikation beitragen kann.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kommunikationseinrichtung, eine industrielle Maschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation bereitzustellen, die in der Lage sind, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
Eine Industriemaschine gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist mit der oben beschriebenen Kommunikationseinrichtung ausgestattet.
Ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Übertragungsschritt zum Übertragen eines seriellen Signals von einer Übertragungseinheit, einen ersten Schritt zur Bestimmung der Phasendifferenz zum Bestimmen einer ersten Phasendifferenz, die eine Phasendifferenz zwischen einem ersten Referenztaktsignal, das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer eines Bits eines seriellen Übertragungssignals hat, das das im Übertragungsschritt übertragene serielle Signal ist und einer Flanke des von der Übertragungseinheit übertragenen seriellen Übertragungssignals ist, und einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen, dass eine Anomalie in dem in dem Übertragungsschritt übertragenen seriellen Übertragungssignal vorliegt, wenn die erste Phasendifferenz einen ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kommunikationseinrichtung, eine Industriemaschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation bereitzustellen, die in der Lage sind, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Industriemaschine gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für ein serielles Signal und Taktsignale zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für ein serielles Signal und Taktsignale zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; und
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen eines Kommunikationseinrichtungs, einer Industriemaschine und eines Verfahrens zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Ein Kommunikationseinrichtung, eine Industriemaschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation gemäß einer ersten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die bis beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Industriemaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Als Beispiele für eine solche Industriemaschine 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die jedoch nicht auf solche Geräte beschränkt ist, können Werkzeugmaschinen, Roboter und dergleichen angeführt werden.
Wie in 1 dargestellt, ist die Industriemaschine 10 mit einer Steuereinrichtung 12 ausgestattet. In der Steuervorrichtung 12 sind ein Servoverstärker 18, eine Steuereinheit 20, eine Speichereinheit 22 und eine Display-Steuereinheit 23 vorgesehen. Obwohl die Steuervorrichtung 12 noch andere Komponenten enthält, werden zur Vereinfachung der Beschreibung andere Komponenten als die oben genannten weggelassen. Obwohl in diesem Fall ein beispielhafter Fall beschrieben wird, in dem der Servoverstärker 18 in der Industriemaschine 10 vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. Wenn beispielsweise ein Spindelmotor als Antriebsmotor verwendet wird, kann anstelle des Servoverstärkers 18 ein Spindelverstärker oder ähnliches verwendet werden.
Die Steuereinheit 20 steuert die Industriemaschine 10 in ihrer Gesamtheit. Die Steuereinheit 20 kann z.B. durch eine CPU (Central Processing Unit) o.ä. konfiguriert werden, ist aber nicht auf dieses Merkmal beschränkt.
Die Speichereinheit 22 ist mit einem flüchtigen und einem nichtflüchtigen Speicher ausgestattet, die beide nicht dargestellt sind. Als Beispiele für den flüchtigen Speicher können ein RAM (Random Access Memory) oder Ähnliches angeführt werden. Als Beispiele für den nichtflüchtigen Speicher können ein ROM (Read Only Memory), ein Flash-Speicher oder Ähnliches angeführt werden. In der Speichereinheit 22 können Programme, Daten und Ähnliches gespeichert werden.
Die Anzeigesteuereinheit 23 ist in der Lage, eine Anzeigesteuerung in Bezug auf eine später beschriebene Anzeigeeinheit 24 durchzuführen. Die Anzeigesteuereinheit 23 kann Informationen, die ihr von der Steuereinheit 20 zugeführt werden, auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 24 anzeigen.
Die Industriemaschine 10 ist außerdem mit einem Servomotor 14 ausgestattet. Der Servomotor 14 kann durch einen vom Servoverstärker 18 gelieferten Antriebsstrom angetrieben werden. Obwohl in 1 ein einzelner Servomotor 14 dargestellt ist, kann die Industriemaschine 10 mit einer Vielzahl von Servomotoren 14 ausgestattet sein. Obwohl in diesem Beispiel ein Fall beschrieben wird, in dem der Servomotor 14 als Antriebsmotor in der Industriemaschine 10 vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des Servomotors 14 auch ein Spindelmotor oder ähnliches verwendet werden.
Im Servomotor 14 ist ein Encoder (Absolutwertgeber) 16 vorgesehen. Der Encoder 16 ist in der Lage, eine Rotationsposition der Ausgangswelle des Servomotors 14 zu erfassen. Der Encoder 16 ist mit einer Kommunikationseinrichtung 100B ausgestattet, die zur Kommunikation mit einer Kommunikationseinrichtung 100A dient, die im Servoverstärker 18 vorgesehen ist. Die Kommunikationseinrichtung 100B ist in der Lage, ein Signal zur Anzeige der Drehposition der Abtriebswelle des Servomotors 14 an die Kommunikationseinrichtung 100A auszugeben. Der Servomotor 14 kann auf der Grundlage von Signalen, die von dem Encoder 16 ausgegeben werden, d. h. auf der Grundlage von Signalen, die von der Kommunikationseinrichtung 100B ausgegeben werden, rückgekoppelt werden. Auch wenn in diesem Beispiel ein Fall beschrieben wird, in dem ein Absolutwertgeber als Geber 16 verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. So kann beispielsweise auch ein Inkrementalgeber als Geber 16 verwendet werden.
Der Servoverstärker (Servotreiber) 18 kann den Servomotor 14 mit einem Antriebsstrom versorgen, um ihn in Drehung zu versetzen. Die Kommunikationseinrichtung 100A, die die Kommunikation mit der Kommunikationseinrichtung 100B durchführt, ist im Servoverstärker 18 vorgesehen. Zwischen der Kommunikationseinrichtung 100A und der Kommunikationseinrichtung 100B kann eine serielle Kommunikation stattfinden. Obwohl als Beispiel für einen solchen seriellen Kommunikationsstandard RS-485 oder ähnliches angeführt werden kann, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt.
Die Anzeigeeinheit (Anzeigegerät) 24 und eine Bedieneinheit 26 können mit der Steuereinrichtung 12 verbunden sein. Ein Betriebsbildschirm zur Durchführung von Eingaben in Bezug auf die Industriemaschine 10 kann auf einem nicht dargestellten Anzeigebildschirm angezeigt werden, der in der Anzeigeeinheit 24 vorgesehen ist. Ferner können auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 24 Informationen angezeigt werden, die die von einer später beschriebenen Bestimmungseinheit 116 (siehe 2) ermittelten Ergebnisse anzeigen. Als Anzeigeeinheit 24 kann eine Flüssigkristallanzeige oder ähnliches verwendet werden, die Anzeigeeinheit 24 ist jedoch nicht auf dieses Merkmal beschränkt.
Der Benutzer ist in der Lage, Operationen in Bezug auf die Industriemaschine 10 einzugeben, indem er die Bedieneinheit 26 bedient. Als Bedieneinheit 26 kann eine Maus oder ähnliches verwendet werden, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt ist. Für den Fall, dass die Anzeigeeinheit 24 mit einem Touchpanel ausgestattet ist, kann ein solches Touchpanel als Bedieneinheit 26 fungieren.
Darüber hinaus sind in der Industriemaschine 10 auch andere als die oben beschriebenen Bestandteile vorhanden. Um die Beschreibung zu vereinfachen, werden andere als die oben erwähnten Bestandteile weggelassen.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie oben beschrieben, ist die Kommunikationseinrichtung 100A im Servoverstärker 18 untergebracht. Wie oben beschrieben, ist die Kommunikationseinrichtung 100B im Encoder 16 vorgesehen. Obwohl in diesem Fall ein beispielhafter Fall beschrieben wird, in dem die Kommunikationseinrichtung 100A im Servoverstärker 18 und die Kommunikationseinrichtung 100B im Geber 16 vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt.
Das Kommunikationseinrichtung 100B ist mit einer Empfangseinheit (Empfangsschaltung) 102 und einer Sendeeinheit (Sendeschaltung) 104 ausgestattet. Die Empfangseinheit 102 und die Sendeeinheit 104 bilden einen Transceiver 106. Obwohl in der Kommunikationseinrichtung 100B noch andere Komponenten vorgesehen sind, werden zur Vereinfachung der Beschreibung in 2 andere Komponenten als diese weggelassen.
Eine Sendeeinheit (Sendeschaltung) 108 und eine Empfangseinheit (Empfangsschaltung) 110 sind in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen. Die Sendeeinheit 108 und die Empfangseinheit 110 bilden einen Transceiver 112. Die Sendeeinheit 108 kann ein serielles Signal (ein serielles Übertragungssignal) D1, d. h. serielle Daten, an die in der Kommunikationseinrichtung 100B vorgesehene Empfangseinheit 102 übertragen. Die Empfangseinheit 110 kann ein serielles Signal (ein serielles Empfangssignal) D2, d.h. serielle Daten, empfangen, das von der in der Kommunikationseinrichtung 100B vorgesehenen Sendeeinheit 104 übertragen wird.
Das Kommunikationseinrichtung 100A ist ferner mit einer Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals (Taktsignalerzeugungsschaltung) 109 ausgestattet. Wie in 3 gezeigt, ist die Einheit zur Erzeugung des Taktsignals 109 in der Lage, eine Vielzahl von Taktsignalen TCLK1 bis TCLK8 zu erzeugen. 3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für das serielle Signal und die Taktsignale zeigt. Ein serielles Signal D1, das von der Übertragungseinheit 108 ausgegeben wird, und genauer gesagt ein serielles Signal D1, das in eine später beschriebene erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben wird, ist in 3 dargestellt. Die Zeitdauern der mehreren Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 sind so eingestellt, dass sie einander gleich sind. Die Zeitdauern der Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 werden so eingestellt, dass sie einer Zeitdauer Δ T1 eines Bits des seriellen Signals D1 entsprechen. Die Zeitpunkte der ansteigenden Flanken der mehreren Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 sind jeweils um eine Zeitdauer Δ T2 verschoben. Mit anderen Worten, die mehreren Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 haben eine Phasendifferenz zueinander, die der Zeitspanne Δ T2 entspricht. Die ZeitdauerΔ T1 eines Bits des seriellen Signals D1 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Zeitspanne Δ T2, die der Phasendifferenz zwischen den mehreren Taktsignalen TCLK1 bis TCLK8 entspricht. In diesem Fall ist die Zeitdauer Δ T1 eines Bits des seriellen Signals D1 das Achtfache der Zeitspanne Δ T2, die der Phasendifferenz zwischen der Vielzahl von Taktsignalen TCLK1 bis TCLK8 entspricht. Auf diese Weise haben die mehreren Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 eine Phasendifferenz, die der Zeitdauer Δ T2 entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer Δ T1 eines Bits des seriellen Signals D1.
Das Taktsignal TCLK1 kann z. B. mit einem nicht abgebildeten Quarzoszillator erzeugt werden. Die Taktsignale (phasenverschobene Taktsignale) TCLK2 bis TCLK8 können aus dem Taktsignal TCLK1 erzeugt werden, z. B. mit Hilfe einer nicht abgebildeten Phasenschieberschaltung (Taktphasenschieberschaltung). Wenn die Taktsignale allgemein beschrieben werden, wird die Referenznummer TCLK verwendet, und wenn einzelne der Taktsignale beschrieben werden, werden die Referenznummern TCLK1 bis TCLK8 verwendet. Obwohl in diesem Fall ein beispielhafter Fall beschrieben wird, in dem acht der Taktsignale TCLK von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 109 erzeugt werden, ist die Anzahl der von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 109 erzeugten Taktsignale TCLK nicht auf acht beschränkt.
Die Übertragungseinheit 108 überträgt das serielle Signal D1 beispielsweise in Übereinstimmung mit dem Taktsignal TCLK1. Zum Beispiel wird das serielle Signal D1 von der Sendeeinheit 108 in Übereinstimmung mit einer steigenden Flanke des Taktsignals TCLK1 ausgegeben. Wie oben beschrieben, wird das von der Sendeeinheit 108 ausgegebene serielle Signal D1 von der Empfangseinheit 102 empfangen, die in der Kommunikationseinrichtung 100B vorgesehen ist. Ferner wird das von der Sendeeinheit 108 ausgegebene serielle Signal D1 in eine später beschriebene erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben, die in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen ist. Genauer gesagt wird das von der Sendeeinheit 108 ausgegebene serielle Signal D1 in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 über eine nicht dargestellte Empfangsschaltung oder dergleichen eingegeben.
Wie aus 3 ersichtlich, besteht eine gewisse Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt der steigenden Flanke des Taktsignals TCLK1 und dem Zeitpunkt der Flanke des seriellen Signals D1, das in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben wird. Eine solche Verzögerungszeit ist nicht notwendigerweise ein einheitlicher Wert in allen Kommunikationseinrichtungen 100A, die in Massenproduktion hergestellt werden. Außerdem kann eine solche Verzögerungszeit aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur oder Ähnlichem variieren. Daher wird, wie später beschrieben, ein geeignetes Taktsignal TCLK aus der Vielzahl von Taktsignalen TCLK1 bis TCLK8 mit voneinander abweichenden Phasendifferenzen als ein erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt. Wie später erörtert wird, wird auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen der Flanke des seriellen Signals D1, das in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben wird, und dem ersten Referenztaktsignal REFTCLK bestimmt, ob es eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 gibt oder nicht. Es ist zu beachten, dass die Flanken des seriellen Signals D1 eine steigende und eine fallende Flanke umfassen.
Ferner ist in der Kommunikationseinrichtung 100A eine erste Entscheidungseinheit (erste Entscheidungsschaltung) 111 vorgesehen. Die erste Entscheidungseinheit 111, die später beschriebene erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 und die später beschriebene Bestimmungseinheit 116 können durch einen oder mehrere Prozessoren (Mikroprozessoren) konfiguriert werden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Als solche Prozessoren können zum Beispiel eine CPU, ein DSP (Digitaler Signalprozessor) oder ähnliches verwendet werden. Wie bereits erwähnt, besteht eine gewisse Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt der steigenden Flanke des Taktsignals TCLK1 und dem Zeitpunkt der Flanke des seriellen Signals D1, das in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben wird. Um genau zu bestimmen, ob es eine Anomalie in dem seriellen Signal D1 gibt, das von der Übertragungseinheit 108 ausgegeben wird, entscheidet die erste Entscheidungseinheit 111 als das erste Referenztaktsignal REFTCLK ein geeignetes Taktsignal TCLK aus der Vielzahl der Taktsignale TCLK1 bis TCLK8. Als erstes Referenztaktsignal REFTCLK kann die erste Entscheidungseinheit 111 zum Beispiel ein Taktsignal TCLK wählen, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 liegt. Das erste Referenztaktsignal REFTCLK dient dazu, festzustellen, ob eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 ausgegebenen seriellen Signal D1 vorliegt oder nicht. In diesem Fall wird ein beispielhafter Fall beschrieben, in dem ein Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert ist, als das erste Referenztaktsignal REFTCLK bestimmt wird. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert ist, das Taktsignal TCLK4. Dementsprechend kann in dem in 3 gezeigten Beispiel das Taktsignal TCLK4 als das erste Referenztaktsignal REFTCLK bestimmt werden.
Das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positionierte Taktsignal TCLK kann aufgrund von Jitter oder ähnlichem schwanken. Dementsprechend wird bei der Festlegung des ersten Referenztaktsignals REFTCLK vorzugsweise ein Taktsignal TCLK als erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt, dessen Häufigkeit des Auftretens des Signals, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 auftritt, ausreichend hoch ist. Genauer gesagt ist es vorzuziehen, dass ein Taktsignal TCLK, dessen Auftrittsfrequenz größer oder gleich einem Schwellenwert der Frequenz ist, als erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt wird. Der Schwellenwert der Frequenz kann beispielsweise in der Größenordnung von 80 % liegen, ist aber nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach einer n-ten Flanke des seriellen Signals D1 liegt, ist zum Beispiel das Taktsignal TCLK4. Das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach einer (n+1)-ten Flanke des seriellen Signals D1 liegt, ist das Taktsignal TCLK4. Das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach einer (n+2)-ten Flanke des seriellen Signals D1 liegt, ist das Taktsignal TCLK5. Das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach einer (n+3)-ten Flanke des seriellen Signals D1 liegt, ist das Taktsignal TCLK4. Das Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach einer (n+4)-ten Flanke des seriellen Signals D1 liegt, ist das Taktsignal TCLK4. Für den Fall, dass der Schwellenwert der Frequenz 80 % beträgt, ist das Taktsignal TCLK, dessen Auftrittshäufigkeit gleich oder größer als der Schwellenwert der Frequenz ist, das Taktsignal TCLK4. In einem solchen Fall kann die erste Entscheidungseinheit 111 entscheiden, dass das Taktsignal TCLK4 das erste Referenztaktsignal REFTCLK ist.
Wie bereits erwähnt, wird zwar ein beispielhafter Fall beschrieben, in dem ein Taktsignal TCLK, dessen Frequenz des unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 auftretenden Signals größer oder gleich dem Schwellenwert der Frequenz ist, als erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt wird, doch ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. Ein Taktsignal TCLK, dessen Frequenz des Auftretens des Signals, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert ist, am höchsten ist, kann als erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt werden.
Wie bereits erwähnt, ist die Zeitdauer der Taktsignale TCLK so eingestellt, dass sie einer Zeitdauer Δ T1 eines Bits des seriellen Signals D1 entspricht. Daher ist es nicht erforderlich, das erste Referenztaktsignal REFTCLK häufig zu ändern. Die Verzögerungszeit, die zwischen dem Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Taktsignals TCLK und dem Zeitpunkt der Flanke des seriellen Signals D1, das in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegeben wird, besteht, kann jedoch aufgrund von Temperaturänderungen oder Ähnlichem variieren. Daher gibt es Fälle, in denen ein anderes Taktsignal TCLK, das sich von dem Taktsignal TCLK unterscheidet, das zuvor als das erste Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt wurde, unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert werden kann. In einem solchen Fall wird das andere Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert wurde, neu als erstes Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt. Eine solche Änderung des ersten Referenztaktsignals REFTCLK kann mit einer bestimmten Frequenz erfolgen.
Die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (erste Phasendifferenz-Bestimmungsschaltung) 114 ist ferner in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen. Die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 ist in der Lage, eine erste Phasendifferenz TPD1 bis TPD4 zu bestimmen, die eine Phasendifferenz zwischen einer Flanke des von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signals D1 und dem ersten Referenztaktsignal REFTCLK ist. Obwohl hier ein beispielhafter Fall beschrieben wird, in dem die Phasendifferenz zwischen der Flanke des seriellen Signals D1 und einer steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK bestimmt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dieses Merkmal beschränkt. Es kann auch eine Phasendifferenz zwischen der Flanke des seriellen Signals D1 und einer fallenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK ermittelt werden. Wenn die ersten Phasendifferenzen allgemein beschrieben werden, wird die Referenznummer TPD verwendet, und wenn einzelne der ersten Phasendifferenzen beschrieben werden, werden die Referenznummern TPD1 bis TPD4 verwendet. Die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 kann die durch eine solche Bestimmung erhaltene erste Phasendifferenz TPD an die später beschriebene Bestimmungseinheit 116 liefern.
Die Bestimmungseinheit (Bestimmungsschaltung) 116 ist ferner in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit 116 bestimmen, dass eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt. Die Bestimmungseinheit 116 kann der Steuereinheit 20 Informationen liefern, die anzeigen, ob eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt oder nicht.
Die Bestimmungseinheit 116 ist in der Lage, den Grad der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums zu bestimmen. Die Bestimmungseinheit 116 kann der Steuereinheit 20 Informationen liefern, die den Grad der Anomalie der Kommunikation angeben.
Der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist variabel. Der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 kann vom Benutzer eingestellt werden. Der Benutzer kann den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 über die Bedieneinheit 26 einstellen.
Für den Fall, dass sich das von der Übertragungseinheit 108 ausgegebene serielle Signal D1, d.h. das in die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 eingegebene serielle Signal D1, wie in 3 gezeigt, ändert, wird die folgende Bestimmung durch die Bestimmungseinheit 116 durchgeführt.
Der Zeitpunkt t1 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des seriellen Signals D1 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t1 geht das serielle Signal D1 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
Der Zeitpunkt t2 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t2 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK nahe dem Zeitpunkt t1 an. Zum Zeitpunkt t2 geht das erste Referenztaktsignal REFTCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
In dem in 3 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t1 der ansteigenden Flanke des seriellen Signals D1 und dem Zeitpunkt t2 der ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK, d.h. eine erste Phasendifferenz TPD1, kleiner als ein erster Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD kleiner als der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass keine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt.
Der Zeitpunkt t3 gibt den Zeitpunkt einer fallenden Flanke des seriellen Signals D1 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t3 geht das serielle Signal D1 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel über.
Der Zeitpunkt t4 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t4 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK nahe dem Zeitpunkt t3 an. Zum Zeitpunkt t4 geht das erste Referenztaktsignal REFTCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
In dem in 3 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t3 der fallenden Flanke des seriellen Signals D1 und dem Zeitpunkt t4 der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK, d.h. eine erste Phasendifferenz TPD2, kleiner als ein erster Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1. Wie oben beschrieben, bestimmt die Bestimmungseinheit 116 in dem Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD kleiner als der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist, dass es keine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 gibt.
Der Zeitpunkt t5 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des seriellen Signals D1 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t5 geht das serielle Signal D1 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
Der Zeitpunkt t6 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t6 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK nahe dem Zeitpunkt t5 an. Zum Zeitpunkt t6 geht das erste Referenztaktsignal REFTCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
In dem in 3 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t5 der ansteigenden Flanke des seriellen Signals D1 und dem Zeitpunkt t6 der ansteigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK, eine erste Phasendifferenz TPD3, kleiner als ein erster Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD kleiner als der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass es keine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 gibt.
Der Zeitpunkt t7 gibt den Zeitpunkt einer fallenden Flanke des seriellen Signals D1 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t7 geht das serielle Signal D1 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel über.
Der Zeitpunkt der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK nahe dem Zeitpunkt t7 der fallenden Flanke des seriellen Signals D1 ist t6. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t7 der fallenden Flanke des seriellen Signals D1 und dem Zeitpunkt t6 der steigenden Flanke des ersten Referenztaktsignals REFTCLK, d.h. eine erste Phasendifferenz TPD4, größer oder gleich dem ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1. In dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Grund, warum die erste Phasendifferenz TPD4 größer oder gleich dem ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist, der, dass ein Übertragungspfad zwischen der Übertragungseinheit 108 und der Empfangseinheit 102 durch den Einfluss von störendem Rauschen beeinträchtigt ist und eine Inversion 200 in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 aufgetreten ist. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD größer oder gleich dem ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Vorgänge zur Bestimmung des ersten Referenztaktsignals REFTCLK sind in 4 dargestellt.
In Schritt S1 sendet die Übertragungseinheit 108 das serielle Signal D1. Danach geht das Verfahren zu Schritt S2 über.
In Schritt S2 entscheidet die erste Entscheidungseinheit 111 aus der Vielzahl von Taktsignalen TCLK ein Taktsignal TCLK, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert ist, als das erste Referenztaktsignal REFTCLK. Obwohl ein Taktsignal TCLK, dessen Frequenz des unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positionierten Signals größer oder gleich dem Schwellenwert der Frequenz ist, als das erste Referenztaktsignal REFTCLK bestimmt werden kann, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dieses Merkmal beschränkt. Ein Taktsignal TCLK, dessen Frequenz des Auftretens des Signals, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D1 positioniert ist, am höchsten ist, kann als das erste Referenztaktsignal REFTCLK festgelegt werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 5 der Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 5 zeigt ein Beispiel für die Bestimmung, ob eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt oder nicht. Die in 5 gezeigten Vorgänge werden wiederholt ausgeführt.
In Schritt S11 sendet die Übertragungseinheit 108 das serielle Signal D1.
In Schritt S12 bestimmt die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 die erste Phasendifferenz TPD zwischen dem Zeitpunkt der steigenden Flanke des Taktsignals TCLK und dem Zeitpunkt der Flanke des seriellen Signals D1.
In Schritt S13 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat oder nicht. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat (JA in Schritt S13), geht das Verfahren zu Schritt S14 über. Falls die erste Phasendifferenz TPD kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist (NEIN in Schritt S13), geht das Verfahren zu Schritt S15 über.
In Schritt S14 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt.
In Schritt S15 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass keine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt. Auf diese Weise wird der in 5 dargestellte Prozess durchgeführt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 6 ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Ein Beispiel für die Bestimmung des Grades der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ist in 6 dargestellt. Obwohl in diesem Beispiel ein Fall beschrieben wird, in dem der Grad der Anomalie der Kommunikation in die drei Kategorien groß, mittel und klein eingeteilt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt.
In Schritt S21 zählt die Bestimmungseinheit 116, wie oft die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb des vorgegebenen Zeitraums überschritten hat.
In Schritt S22 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen ersten Schwellenwert der Häufigkeit NTH1 überschritten hat oder nicht. Falls die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb des vorgegebenen Zeitraums den ersten Schwellenwert der Häufigkeit NTH1 überschritten hat (JA in Schritt S22), geht das Verfahren zu Schritt S24 über. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert der Häufigkeit NTH1 ist (NEIN in Schritt S22), geht das Verfahren zu Schritt S23 über.
In Schritt S23 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb des vorgegebenen Zeitraums einen zweiten Schwellenwert der Häufigkeit NTH2 überschritten hat oder nicht. Der zweite Schwellenwert der Häufigkeit NTH2 ist kleiner als der erste Schwellenwert der Häufigkeit NTH1. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne den zweiten Schwellenwert NTH2 (JA in Schritt S23) überschritten hat, geht das Verfahren zu Schritt S25 über. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz TPD über den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert der Häufigkeit NTH2 (NEIN in Schritt S23) ist, geht das Verfahren zu Schritt S26 über.
In Schritt S24 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation groß ist.
In Schritt S25 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation mittel ist.
In Schritt S26 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation gering ist.
Auf diese Weise wird der in 6 dargestellte Prozess beendet.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD, die eine Phasendifferenz zwischen der Flanke des von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signals D1 und dem Taktsignal TCLK ist, den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat, bestimmt, dass eine Anomalie in dem von der Übertragungseinheit 108 übertragenen seriellen Signal D1 vorliegt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
[Zweite Ausführungsform]
Ein Kommunikationseinrichtung, eine Industriemaschine und ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation gemäß einer zweiten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die bis beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die gleichen Bestandteile wie die der Kommunikationseinrichtung und dergleichen gemäß der ersten Ausführungsform in den 1 bis 6 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und ihre Beschreibung wird entweder weggelassen oder in vereinfachter Form beschrieben.
In der Kommunikationseinrichtung 100A gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner festgestellt, ob die zweite Phasendifferenz RPD1 bis RPD4, die eine Phasendifferenz zwischen dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 und dem zweiten Referenztaktsignal REFRCLK ist, den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat oder nicht. Wenn die zweiten Phasendifferenzen im Allgemeinen beschrieben werden, wird die Referenznummer RPD verwendet, und wenn einzelne der zweiten Phasendifferenzen beschrieben werden, werden die Referenznummern RPD1 bis RPD4 verwendet.
Wie in 7 gezeigt, ist die Kommunikationseinrichtung 100A außerdem mit einer Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals (Taktsignalerzeugungsschaltung) 117 ausgestattet. Wie in 8 gezeigt, ist die Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 in der Lage, eine Vielzahl von Taktsignalen RCLK1 bis RCLK8 zu erzeugen. 8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für das serielle Signal und die Taktsignale zeigt. Das serielle Signal D2, das in die Empfangseinheit 110 eingegeben wird, ist in 8 dargestellt. Die Zeitdauern der mehreren Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 sind so eingestellt, dass sie einander gleich sind. Die Zeitdauern der Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 sind so eingestellt, dass sie einer ZeitdauerΔ T3 eines Bits des seriellen Signals D2 entsprechen. Die Zeitpunkte der ansteigenden Flanken der mehreren Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 sind jeweils um eine Zeitdauer Δ T4 verschoben. Mit anderen Worten, die mehreren Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 haben eine Phasendifferenz zueinander, die der ZeitspanneΔ T4 entspricht. Die Zeitdauer Δ T3 eines Bits des seriellen Signals D2 ist ein ganzzahliges Vielfaches der Zeitspanne Δ T4, die der Phasendifferenz zwischen der Mehrzahl der Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 entspricht. In diesem Fall ist die Zeitdauer Δ T3 eines Bits des seriellen Signals D2 das Achtfache der Zeitspanne Δ T4, die der Phasendifferenz zwischen den mehreren Taktsignalen RCLK1 bis RCLK8 entspricht. Auf diese Weise haben die mehreren Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 eine Phasendifferenz, die der Zeitspanne Δ T4 entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer Δ T3 eines Bits des seriellen Signals D2.
Das Taktsignal RCLK1 kann z. B. mit einem nicht abgebildeten Quarzoszillator erzeugt werden. Die Taktsignale (phasenverschobene Taktsignale) RCLK2 bis RCLK8 können aus dem Taktsignal RCLK1 erzeugt werden, z. B. mit Hilfe einer nicht dargestellten Phasenschieberschaltung (Taktphasenschieberschaltung). Wenn die Taktsignale allgemein beschrieben werden, wird die Referenznummer RCLK verwendet, und wenn einzelne der Taktsignale beschrieben werden, werden die Referenznummern RCLK1 bis RCLK8 verwendet. Obwohl in diesem Fall ein beispielhafter Fall beschrieben wird, in dem acht der Taktsignale RCLK von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 erzeugt werden, ist die Anzahl der von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 erzeugten Taktsignale RCLK nicht auf acht beschränkt.
Die mehreren Taktsignale RCLK sind nicht mit dem seriellen Signal D2 synchronisiert, das von der in der Kommunikationseinrichtung 100B vorgesehenen Übertragungseinheit 104 geliefert wird. Die Zeitdauern der Taktsignale RCLK sind so eingestellt, dass sie einer ZeitdauerΔ T3 eines Bits des seriellen Signals D2 entsprechen.
Eine zweite Entscheidungseinheit (Entscheidungsschaltung) 118 ist ferner in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen. Obwohl die erste Entscheidungseinheit 111, die erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114, die Bestimmungseinheit 116, die zweite Entscheidungseinheit 118 und eine später beschriebene zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 durch einen oder mehrere Prozessoren konfiguriert werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Als solche Prozessoren können zum Beispiel eine CPU, ein DSP oder ähnliches verwendet werden. Die zweite Entscheidungseinheit 118 ist in der Lage, aus der Vielzahl von Taktsignalen RCLK ein Taktsignal RCLK, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 liegt, als zweites Referenztaktsignal REFRCLK auszuwählen. Das zweite Referenztaktsignal REFRCLK dient dazu, die zweite Phasendifferenz RPD des seriellen Signals D2 zu bestimmen. Wie bereits erwähnt, sind die von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 erzeugten mehreren Taktsignale RCLK zueinander phasenverschoben und nicht mit dem seriellen Signal D2 synchronisiert. Um eine genaue Bestimmung der zweiten Phasendifferenz RPD des seriellen Signals D2 zu ermöglichen, bestimmt die zweite Entscheidungseinheit 118 als zweites Referenztaktsignal REFRCLK das Taktsignal RCLK, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 liegt. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist das Taktsignal RCLK, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 liegt, das Taktsignal RCLK7. Dementsprechend kann in dem in 8 gezeigten Beispiel das Taktsignal RCLK7 als das zweite Referenztaktsignal REFRCLK bezeichnet werden. Es ist zu beachten, dass die Flanken des seriellen Signals D2 eine steigende und eine fallende Flanke umfassen.
Das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positionierte Taktsignal RCLK kann aufgrund von Jitter oder Ähnlichem schwanken. Dementsprechend ist es bei der Festlegung des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK vorzuziehen, als zweites Referenztaktsignal REFRCLK ein Taktsignal RCLK zu wählen, dessen Auftrittsfrequenz des unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positionierten Signals ausreichend hoch ist. Genauer gesagt ist es vorteilhaft, ein Taktsignal RCLK als zweites Referenztaktsignal REFRCLK zu bestimmen, dessen Auftrittsfrequenz größer oder gleich einem Schwellenwert der Frequenz ist. Der Schwellenwert der Frequenz kann beispielsweise in der Größenordnung von 80 % liegen, ist aber nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Das Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach einer n-ten Flanke des seriellen Signals D2 liegt, ist beispielsweise das Taktsignal RCLK7. Das Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach einer (n+1)-ten Flanke des seriellen Signals D2 liegt, ist das Taktsignal RCLK7. Das Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach einer (n+2)-ten Flanke des seriellen Signals D2 liegt, ist das Taktsignal RCLK8. Das Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach einer (n+3)-ten Flanke des seriellen Signals D2 liegt, ist das Taktsignal RCLK7. Das Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach einer (n+4)-ten Flanke des seriellen Signals D2 liegt, ist das Taktsignal RCLK7. Für den Fall, dass der Schwellenwert der Frequenz 80 % beträgt, ist das Taktsignal RCLK, dessen Auftrittshäufigkeit gleich oder größer als der Schwellenwert der Frequenz ist, das Taktsignal RCLK7. In einem solchen Fall kann die zweite Entscheidungseinheit 118 entscheiden, dass das Taktsignal RCLK7 das zweite Referenztaktsignal REFRCLK ist.
Wie bereits erwähnt, wird zwar ein beispielhafter Fall beschrieben, in dem ein Taktsignal RCLK, dessen Frequenz des unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positionierten Signals größer oder gleich dem Schwellenwert der Frequenz ist, als zweites Referenztaktsignal REFRCLK festgelegt wird, doch ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. Ein Taktsignal RCLK, dessen Frequenz des Auftretens des Signals unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 am höchsten ist, kann als zweites Referenztaktsignal REFRCLK festgelegt werden.
Wie bereits erwähnt, ist die Zeitdauer der Taktsignale RCLK so eingestellt, dass sie einer ZeitdauerΔ T3 eines Bits des seriellen Signals D2 entspricht. Daher ist es nicht erforderlich, das zweite Referenztaktsignal REFRCLK häufig zu ändern. Es kann jedoch ein leichter Fehler zwischen der Zeitdauer des Taktsignals RCLK und der Zeitdauer eines Bits des seriellen Signals D2 auftreten. Daher gibt es Fälle, in denen das zweite Referenztaktsignal REFRCLK, das in der Vergangenheit von der zweiten Entscheidungseinheit 118 festgelegt wurde, nicht mehr unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 liegt. In einem solchen Fall wird ein anderes Taktsignal RCLK, das nun unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positioniert ist, neu als zweites Referenztaktsignal REFRCLK festgelegt. Eine solche Änderung des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK kann mit einer bestimmten Frequenz erfolgen.
Die zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (zweite Phasendifferenz-Bestimmungsschaltung) 120 ist ferner in der Kommunikationseinrichtung 100A vorgesehen. Die zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 ist in der Lage, eine zweite Phasendifferenz RPD zu bestimmen, die eine Phasendifferenz zwischen der Flanke des von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signals D2 und dem Taktsignal RCLK ist (siehe 8). Die zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 kann die zweite Phasendifferenz RPD, die durch eine solche Bestimmung erhalten wird, an die Bestimmungseinheit 116 liefern.
Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit 116 bestimmen, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 vorliegt. Die Bestimmungseinheit 116 kann der Steuereinheit 20 Informationen liefern, die anzeigen, ob eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 vorliegt oder nicht.
Für den Fall, dass sich das in die Empfangseinheit 110 eingegebene serielle Signal D2 wie in 8 dargestellt ändert, wird die folgende Bestimmung durch die Bestimmungseinheit 116 durchgeführt.
Der Zeitpunkt t11 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des seriellen Signals D2 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t11 geht das serielle Signal D2 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
Der Zeitpunkt t12 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t12 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK nahe dem Zeitpunkt t11 an. Zum Zeitpunkt t12 geht das zweite Referenztaktsignal REFRCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über. Darüber hinaus ist in 8 ein beispielhafter Fall dargestellt, in dem das Taktsignal RCLK7 als das zweite Referenztaktsignal REFRCLK festgelegt wird.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t11 der ansteigenden Flanke des seriellen Signals D2 und dem Zeitpunkt t12 der ansteigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK, d.h. eine zweite Phasendifferenz RPD1, kleiner als ein zweiter Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2. Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD kleiner als der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass es keine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 gibt.
Der Zeitpunkt t13 gibt den Zeitpunkt einer fallenden Flanke des seriellen Signals D2 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t13 geht das serielle Signal D2 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel über.
Der Zeitpunkt t14 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t14 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK nahe dem Zeitpunkt t13 an. Zum Zeitpunkt t14 geht das zweite Referenztaktsignal REFRCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t13 der fallenden Flanke des seriellen Signals D2 und dem Zeitpunkt t14 der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK, d.h. eine zweite Phasendifferenz RPD2, kleiner als ein zweiter Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2. Wie bereits erwähnt, stellt die Bestimmungseinheit 116 in dem Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD kleiner als der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist, fest, dass keine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 vorhanden ist.
Der Zeitpunkt t15 gibt den Zeitpunkt der steigenden Flanke des seriellen Signals D2 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t15 geht das serielle Signal D2 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
Der Zeitpunkt t16 gibt den Zeitpunkt einer steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK an. Genauer gesagt, zeigt der Zeitpunkt t16 den Zeitpunkt der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK nahe dem Zeitpunkt t15 an. Zum Zeitpunkt t16 geht das zweite Referenztaktsignal REFRCLK von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel über.
In dem in 8 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t15 der ansteigenden Flanke des seriellen Signals D2 und dem Zeitpunkt t16 der ansteigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK, d.h. eine zweite Phasendifferenz RPD3, kleiner als ein zweiter Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2. Wie bereits erwähnt, bestimmt die Bestimmungseinheit 116 in dem Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD kleiner als der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist, dass es keine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 gibt.
Der Zeitpunkt t17 gibt den Zeitpunkt einer fallenden Flanke des seriellen Signals D2 an. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt t17 geht das serielle Signal D2 von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel über.
Der Zeitpunkt der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK nahe dem Zeitpunkt t17 der fallenden Flanke des seriellen Signals D2 ist t16. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist eine Phasendifferenz zwischen dem Zeitpunkt t16 der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK und dem Zeitpunkt t17 der fallenden Flanke des seriellen Signals D2, d.h. eine zweite Phasendifferenz RPD4, größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2. In dem in 8 gezeigten Beispiel ist der Grund, warum die zweite Phasendifferenz RPD4 größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist, der, dass ein Übertragungspfad zwischen der Empfangseinheit 110 und der Sendeeinheit 104 durch den Einfluss von störendem Rauschen beeinträchtigt ist und eine Inversion 202 in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 aufgetreten ist. Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD größer oder gleich dem zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass es eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 gibt.
Die Bestimmungseinheit 116 ist in der Lage, den Grad der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums zu bestimmen. Die Bestimmungseinheit 116 kann der Steuereinheit 20 Informationen liefern, die den Grad der Anomalie der Kommunikation anzeigen.
Der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist variabel. Der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 kann vom Benutzer eingestellt werden. Der Benutzer ist in der Lage, den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 über die Bedieneinheit 26 einzustellen.
Die Bestimmungseinheit 116 kann die Ursache der Anomalie der Kommunikation basierend auf dem Bestimmungsergebnis der ersten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 und dem Bestimmungsergebnis der zweiten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 bestimmen. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat, und ferner die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit 116 bestimmen, dass ein störendes Rauschen in der Ursache der Anomalie der Kommunikation enthalten ist. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 nicht überschritten hat und ferner die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit 116 bestimmen, dass Jitter die Ursache für die Anomalie der Kommunikation ist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 9 ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Operationen der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Vorgänge zur Bestimmung des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK sind in 9 dargestellt.
In Schritt S31 empfängt die Empfangseinheit 110 das serielle Signal D2. Danach geht das Verfahren zu Schritt S32 über.
In Schritt S32 wählt die zweite Entscheidungseinheit 118 aus der Vielzahl von Taktsignalen RCLK ein Taktsignal RCLK, das unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positioniert ist, als das zweite Referenztaktsignal REFRCLK aus. Obwohl ein Taktsignal RCLK, dessen Frequenz des unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 positionierten Signals größer oder gleich dem Schwellenwert der Frequenz ist, als das zweite Referenztaktsignal REFRCLK bestimmt werden kann, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf dieses Merkmal beschränkt. Ein Taktsignal RCLK, dessen Frequenz des Auftretens des Signals unmittelbar nach der Flanke des seriellen Signals D2 am höchsten ist, kann als das zweite Referenztaktsignal REFRCLK bestimmt werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 10 der Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Operationen der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 10 zeigt ein Beispiel für die Bestimmung, ob eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 vorliegt oder nicht. Die in 10 gezeigten Vorgänge werden wiederholt ausgeführt.
In Schritt S41 empfängt die Empfangseinheit 110 das serielle Signal D2.
In Schritt S42 bestimmt die zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 die zweite Phasendifferenz RPD zwischen dem Zeitpunkt der steigenden Flanke des zweiten Referenztaktsignals REFRCLK und dem Zeitpunkt der Flanke des seriellen Signals D2.
In Schritt S43 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat oder nicht. Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat (JA in Schritt S43), geht das Verfahren zu Schritt S44 über. Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist (NEIN in Schritt S43), geht das Verfahren zu Schritt S45 über.
In Schritt S44 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 vorhanden ist.
In Schritt S45 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass das von der Empfangseinheit 110 empfangene serielle Signal D2 keine Anomalie aufweist. Auf diese Weise wird der in 10 dargestellte Prozess durchgeführt.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 11 ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 11 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Ein Beispiel für die Bestimmung des Grades der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums ist in 11 dargestellt. Obwohl in diesem Beispiel ein Fall beschrieben wird, in dem der Grad der Kommunikationsstörung in die drei Kategorien groß, mittel und klein eingeteilt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt.
In Schritt S51 zählt die Bestimmungseinheit 116, wie oft die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums überschritten hat.
In Schritt S52 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen dritten Schwellenwert der Häufigkeit NTH3 überschritten hat oder nicht. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums den dritten Schwellenwert NTH3 überschritten hat (JA in Schritt S52), geht das Verfahren zu Schritt S54 über. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne kleiner oder gleich dem dritten Schwellenwert der Häufigkeit NTH3 (NEIN in Schritt S52) ist, geht das Verfahren zu Schritt S53 über.
In Schritt S53 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb des vorbestimmten Zeitraums einen vierten Schwellenwert der Häufigkeit NTH4 überschritten hat oder nicht. Der vierte Schwellenwert der Häufigkeit NTH4 ist kleiner als der dritte Schwellenwert der Häufigkeit NTH3. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert der Phasendifferenz PTH2 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne den vierfachen Schwellwert NTH4 überschritten hat (JA in Schritt S53), geht das Verfahren zu Schritt S55 über. Für den Fall, dass die Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz RPD über den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne kleiner oder gleich dem vierten Schwellenwert der Häufigkeit NTH4 (NEIN in Schritt S53) ist, geht das Verfahren zu Schritt S56 über.
In Schritt S54 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation groß ist.
In Schritt S55 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation mittel ist.
In Schritt S56 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, dass der Grad der Anomalie der Kommunikation gering ist.
Auf diese Weise wird der in 11 dargestellte Prozess beendet.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 12 ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 12 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Ein Beispiel für einen Fall, in dem die Ursache der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses der ersten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 114 und des Bestimmungsergebnisses der zweiten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz 120 bestimmt wird, ist in 12 dargestellt.
In Schritt S61 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat oder nicht. Für den Fall, dass die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschritten hat (JA in Schritt S61), geht das Verfahren zu Schritt S62 über. Falls die zweite Phasendifferenz RPD kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 ist (NEIN in Schritt S61), wird der in 12 dargestellte Prozess beendet.
In Schritt S62 bestimmt die Bestimmungseinheit 116, ob die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat oder nicht. Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 überschritten hat (JA in Schritt S62), geht das Verfahren zu Schritt S63 über. Falls die erste Phasendifferenz TPD kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1 ist (NEIN in Schritt S62), geht das Verfahren zu Schritt S64 über.
In Schritt S63 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass ein störendes Rauschen in der Ursache der Anomalie der Kommunikation enthalten ist.
In Schritt S64 stellt die Bestimmungseinheit 116 fest, dass Jitter die Ursache für die Anomalie der Kommunikation ist. Auf diese Weise wird der in 12 dargestellte Prozess beendet.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner bestimmt, ob die zweite Phasendifferenz RPD in dem von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signal D2 den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschreitet oder nicht. Für den Fall, dass ein störendes Rauschen in der Ursache der Anomalie der Kommunikation enthalten ist, überschreitet nicht nur die erste Phasendifferenz TPD den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1, sondern auch die zweite Phasendifferenz RPD den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2. In dem Fall, dass die Ursache der Anomalie der Kommunikation Jitter ist, kann die zweite Phasendifferenz RPD zwar den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH2 überschreiten, aber die erste Phasendifferenz TPD überschreitet nicht den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz PTH1. Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Ursache der Anomalie der Kommunikation zu erkennen. Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen innerhalb eines Bereichs vorgenommen werden, der nicht von der Essenz und dem Kern der vorliegenden Erfindung abweicht.
Obwohl beispielsweise in der zweiten Ausführungsform ein Fall beschrieben wurde, in dem die Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 109 und die Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 separat vorgesehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf dieses Merkmal beschränkt. Für den Fall, dass die ZeitdauerΔ T1 eines Bits des von der Sendeeinheit 108 gesendeten seriellen Signals D1 und die ZeitdauerΔ T3 eines Bits des von der Empfangseinheit 110 empfangenen seriellen Signals D2 gleich sind, kann das folgende Verfahren durchgeführt werden. Genauer gesagt können die von der Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 109 erzeugten Taktsignale TCLK1 bis TCLK8 als die Taktsignale RCLK1 bis RCLK8 verwendet werden. In einem solchen Fall kann die Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 109 auch als Einheit zur Erzeugung eines Taktsignals 117 dienen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen lassen sich wie folgt zusammenfassen.
Die Kommunikationseinrichtung (100A) ist ausgestattet mit der Übertragungseinheit (108), die das serielle Signal (D1) überträgt, der ersten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (114), die die erste Phasendifferenz (TPD1 bis TPD4) bestimmt, die die Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenztaktsignal (REFTCLK), das eine gleiche Zeitdauer wie die Zeitdauer (Δ T1) eines Bits des seriellen Übertragungssignals hat, das das von der Übertragungseinheit übertragene serielle Signal ist, und die Flanke des seriellen Übertragungssignals, das von der Übertragungseinheit übertragen wird, und die Bestimmungseinheit (116), die bestimmt, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, das von der Übertragungseinheit übertragen wird, in dem Fall, dass die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz (PTH1) überschritten hat. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es in dem Fall, dass die Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenztaktsignal und der Flanke des seriellen Übertragungssignals den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat, da bestimmt wird, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, möglich, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
Ferner kann die erste Entscheidungseinheit (111) enthalten sein, die als erstes Referenztaktsignal eines aus der Vielzahl von Taktsignalen (TCLK1 bis TCLK8) wählt, von denen jedes eine Phasendifferenz aufweist, die der Zeitdauer (Δ T2) entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer eines Bits des seriellen Übertragungssignals, wobei die Zeitdauern der Vielzahl von Taktsignalen einander gleich sind.
Die erste Entscheidungseinheit kann als erstes Referenztaktsignal ein Taktsignal aus der Vielzahl der Taktsignale wählen, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Übertragungssignals liegt.
Die Bestimmungseinheit kann den Grad der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der ersten Phasendifferenz über den ersten Phasenunterschiedsschwellenwert innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne bestimmen. In Übereinstimmung mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, den Grad der Anomalie der Kommunikation genauer zu erfassen.
Der erste Schwellenwert für die Phasendifferenz kann variabel sein.
Ferner kann die Empfangseinheit (110) vorgesehen sein, die das serielle Signal (D2) empfängt, und die zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (120), die die zweite Phasendifferenz (RPD1 bis RPD4) bestimmt, die die Phasendifferenz zwischen dem zweiten Referenztaktsignal (REFRCLK), das die gleiche Zeitdauer wie die Zeitdauer (Δ T3) eines Bits des seriellen Empfangssignals hat, das das von der Empfangseinheit empfangene serielle Signal ist und der Flanke des von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignals, wobei die Bestimmungseinheit bestimmt, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignal vorliegt, wenn die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz (PTH2) überschritten hat. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, zu einer genauen Bewertung der Qualität der Kommunikation beizutragen.
Ferner kann die zweite Entscheidungseinheit (118) enthalten sein, die als zweites Referenztaktsignal eines aus der Vielzahl von Taktsignalen (RCLK1 bis RCLK8) wählt, von denen jedes eine Phasendifferenz aufweist, die der Zeitdauer (Δ T4) entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer eines Bits des seriellen Empfangssignals, wobei die Zeitdauern der Vielzahl von Taktsignalen einander gleich sind.
Die zweite Entscheidungseinheit kann als zweites Referenztaktsignal ein Taktsignal aus der Vielzahl der Taktsignale wählen, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Empfangssignals liegt.
Die Bestimmungseinheit kann die Ursache der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage des von der ersten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz erzielten Bestimmungsergebnisses und des von der zweiten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz erzielten Bestimmungsergebnisses bestimmen. In Übereinstimmung mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, die Ursache der Anomalie der Kommunikation genauer zu erfassen.
Für den Fall, dass die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat und die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit feststellen, dass ein störendes Rauschen in der Ursache der Anomalie enthalten ist.
Wenn die erste Phasendifferenz den Schwellenwert der ersten Phasendifferenz nicht überschritten hat und die zweite Phasendifferenz den Schwellenwert der zweiten Phasendifferenz überschritten hat, kann die Bestimmungseinheit feststellen, dass die Ursache der Anomalie Jitter ist.
Der Schwellenwert für die zweite Phasendifferenz kann variabel sein.
Die Bestimmungseinheit kann den Grad der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage der Anzahl der Überschreitungen der zweiten Phasendifferenz über den zweiten Phasenunterschiedsschwellenwert innerhalb des vorbestimmten Zeitraums bestimmen.
Die Industriemaschine (10) ist mit der oben beschriebenen Kommunikationseinrichtung ausgestattet.
Das Qualität der Kommunikationsbestimmungsverfahren umfasst den Übertragungsschritt (S11) des Übertragens des seriellen Signals von der Übertragungseinheit, den ersten Schritt zu Bestimmung einer Phasendifferenz (S12) des Bestimmens der ersten Phasendifferenz, die eine Phasendifferenz zwischen dem ersten Referenztaktsignal, das die gleiche Zeitdauer wie die Zeitdauer eines Bits des seriellen Übertragungssignals hat, das das im Übertragungsschritt übertragene serielle Signal ist und der Flanke des seriellen Übertragungssignals, das von der Übertragungseinheit übertragen wird, ist, und den Bestimmungsschritt (S13, S14) des Bestimmens, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, das in dem Übertragungsschritt übertragen wird, in dem Fall, dass die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat.
Das Qualität der Kommunikationsbestimmungsverfahren kann ferner den Empfangsschritt (S41) des Empfangens des seriellen Signals durch die Empfangseinheit und den zweiten Schritt zu Bestimmung einer Phasendifferenz (S42) des Bestimmens der zweiten Phasendifferenz, die eine Phasendifferenz zwischen dem zweiten Referenztaktsignal, das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer eines Bits des seriellen Empfangssignals hat, das das im Empfangsschritt empfangene serielle Signal ist, und der Flanke des von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignals ist, umfassen, und der Flanke des von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignals ist, wobei in dem Bestimmungsschritt (S43, S44) bestimmt werden kann, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignal vorliegt, falls die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat.
Im Bestimmungsschritt (S43, S44) kann die Ursache der Anomalie der Kommunikation auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses im ersten Schritt zur Bestimmung der Phasendifferenzund des Bestimmungsergebnisses im zweiten Schritt zur Bestimmung der Phasendifferenzbestimmt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003265810 A [0002]

Claims

Eine Kommunikationseinrichtung (100A), umfassend: eine Übertragungseinheit (108), die zur Übertragung eines seriellen Signals (D1) konfiguriert ist; eine erste Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (114), die konfiguriert ist, um eine erste Phasendifferenz (TPD1 bis TPD4) zu bestimmen, die eine Phasendifferenz zwischen einem ersten Referenztaktsignal (REFTCLK), das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer (Δ T1) eines Bits eines seriellen Übertragungssignals hat, das das von der Übertragungseinheit übertragene serielle Signal ist, und einer Flanke des von der Übertragungseinheit übertragenen seriellen Übertragungssignals ist; und eine Bestimmungseinheit (116), die konfiguriert ist, um zu bestimmen, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, das von der Übertragungseinheit übertragen wird, in einem Fall, dass die erste Phasendifferenz einen ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz (PTH1) überschritten hat.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine erste Entscheidungseinheit (111), die so konfiguriert ist, dass sie als erstes Referenztaktsignal ein Taktsignal aus einer Vielzahl von Taktsignalen (TCLK1 bis TCLK8) bestimmt, die jeweils eine Phasendifferenz aufweisen, die einer Zeitdauer (Δ T2) entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer eines Bits des seriellen Übertragungssignals, wobei die Zeitdauern der Vielzahl von Taktsignalen einander gleich sind.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste Entscheidungseinheit als erstes Referenztaktsignal ein Taktsignal, das unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Übertragungssignals liegt, aus der Vielzahl der Taktsignale auswählt.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bestimmungseinheit einen Grad einer Anomalie der Kommunikation bestimmt, basierend auf einer Anzahl von Malen, die die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums überschritten hat.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Schwellenwert einer Phasendifferenz variabel ist.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Empfangseinheit (110), die zum Empfang eines seriellen Signals (D2) konfiguriert ist; und eine zweite Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz (120), die konfiguriert ist, um eine zweite Phasendifferenz (RPD1 bis RPD4) zu bestimmen, die eine Phasendifferenz zwischen einem zweiten Referenztaktsignal (REFRCLK), das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer (Δ T3) eines Bits eines seriellen Empfangssignals hat, das das von der Empfangseinheit empfangene serielle Signal ist, und einer Flanke des von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignals ist; wobei die Bestimmungseinheit feststellt, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignal vorliegt, wenn die zweite Phasendifferenz einen zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz (PTH2) überschritten hat.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 6, die ferner eine zweite Entscheidungseinheit (118) umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie als das zweite Referenztaktsignal ein Taktsignal aus einer Vielzahl von Taktsignalen (RCLK1 bis RCLK8) entscheidet, die jeweils eine Phasendifferenz aufweisen, die einer Zeitdauer (Δ T4) entspricht, die kürzer ist als die Zeitdauer eines Bits des seriellen Empfangssignals, wobei die Zeitdauern der Vielzahl von Taktsignalen einander gleich sind.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 7, wobei die zweite Entscheidungseinheit als zweites Referenztaktsignal ein unmittelbar vor oder unmittelbar nach der Flanke des seriellen Empfangssignals liegendes Taktsignal aus der Vielzahl der Taktsignale bestimmt.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Bestimmungseinheit eine Ursache einer Anomalie in der Kommunikation bestimmt, basierend auf einem von der ersten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz bestimmten Bestimmungsergebnis und einem von der zweiten Einheit zur Bestimmung einer Phasendifferenz bestimmten Bestimmungsergebnis.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Bestimmungseinheit in einem Fall, in dem die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat und die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat, bestimmt, dass ein störendes Rauschen in der Ursache der Anomalie enthalten ist.
Die Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Bestimmungseinheit in einem Fall, in dem die erste Phasendifferenz den ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz nicht überschritten hat und die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat, bestimmt, dass die Ursache der Anomalie Jitter ist.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei der zweite Schwellenwert einer Phasendifferenz variabel ist.
Die Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die Bestimmungseinheit einen Grad einer Anomalie der Kommunikation bestimmt, basierend auf einer Anzahl von Malen, die die zweite Phasendifferenz den zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer überschritten hat.
Eine Industriemaschine (10) mit der Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Ein Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation, umfassend: einen Übertragungsschritt (S11), bei dem ein serielles Signal von einer Übertragungseinheit übertragen wird; einen ersten Schritt zu Bestimmung einer Phasendifferenz (S12) des Bestimmens einer ersten Phasendifferenz, die eine Phasendifferenz zwischen einem ersten Referenztaktsignal, das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer eines Bits eines seriellen Übertragungssignals hat, das das in dem Übertragungsschritt übertragene serielle Signal ist, und einer Flanke des von der Übertragungseinheit übertragenen seriellen Übertragungssignals ist; und einen Bestimmungsschritt (S13, S14) des Bestimmens, dass es eine Anomalie in dem seriellen Übertragungssignal gibt, das in dem Übertragungsschritt übertragen wird, in einem Fall, dass die erste Phasendifferenz einen ersten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat.
Das Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation nach Anspruch 15, ferner umfassend: einen Empfangsschritt (S41) zum Empfangen eines seriellen Signals durch eine Empfangseinheit; und einen zweiten Schritt zur Bestimmung der Phasendifferenz (S42) zum Bestimmen einer zweiten Phasendifferenz, die eine Phasendifferenz zwischen einem zweiten Referenztaktsignal, das eine gleiche Zeitdauer wie eine Zeitdauer eines Bits eines seriellen Empfangssignals hat, das das in dem Empfangsschritt empfangene serielle Signal ist, und einer Flanke des von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignals ist; wobei in dem Bestimmungsschritt (S43, S44) bestimmt wird, dass eine Anomalie in dem von der Empfangseinheit empfangenen seriellen Empfangssignal vorliegt, wenn die zweite Phasendifferenz einen zweiten Schwellenwert einer Phasendifferenz überschritten hat.
Das Verfahren zur Bestimmung der Qualität der Kommunikation nach Anspruch 16, wobei in dem Bestimmungsschritt (S43, S44) eine Ursache für eine Anomalie in der Kommunikation basierend auf einem Bestimmungsergebnis in dem ersten und einem Bestimmungsergebnis in dem zweiten Schritt zu Bestimmung einer Phasendifferenz bestimmt wird.