JP2003511900A - 可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバス稼動方法 - Google Patents

可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバス稼動方法

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Abstract

(57)【要約】 可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバス稼動方法において、パーティが同期されること、バス・メッセージが階層的な送信順番を用いてパーティから発信され且つ少なくとも部分的に必要な場合にだけ発信されること、及び、パーティとデータバスとの間に切換要素が設けられていて、この切換要素が夫々のパーティのためのバスアクセスをパーティが送信してよい場合にだけ且つパーティが送信してよい間に限って可能とすること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバ
ス稼動方法に関する。この種の方法はＷＯ99/46892Ａから知られている。この種
のデータバスでは、１つのパーティ（加入部、即ち接続ユニット）において欠陥
が生じ得て、その結果、このパーティはバス上で許可されたものとして許可され
ない時点に又は絶え間なくデータを送信し、それによりバスラインを完全に遮断
し、その結果、データ通信を妨害することになる乃至はその機能を停止させてし
まう。
【０００２】 米国特許第4866606号明細書から原則的に知られているようなＴＤＭＡ（Time
Division Multiplex Access 時分割多重アクセス）方式により作動するデータバ
スでは所謂バス・ガーディアンが使用され得て、この装置は固有のクロック供給
機能を有し、監視すべきパーティの送信スロットの開始時点及び終了時点を認識
する。その結果、バス・ガーディアンにより、許される送信スロットの開始時点
と終了時点との間においてのみパーティの送信ラインを解放すること、及び、残
りの時間内ではバスアクセスを許可しないことが可能である。つまり、パーティ
内にエラーがある場合、この障害はパーティの送信スロット内だけで全バスに影
響を及ぼし、残りの時間内では影響を及ぼすことはない。（参照：”Specificat
ion of the TTP/C Protocol”, Specification version 1.0, 1999年7月21日, D
ocument edition 1.0, 1999年7月21日, 113頁以下）
【０００３】 可変の時間制御式アクセスを用いたデータバスではこの種のアクセス制御を使
用することは不可能であり、その原因は、夫々のパーティのメッセージの実際の
送信時間が、よりランクの高いパーティによるデータバスの利用に依存し、この
利用は最初からは予測することのできないものであり、それにより寧ろサイクル
を追って夫々のパーティのメッセージの実際の送信時間が変化するためである。
【０００４】 本発明の基礎を成す課題は、可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティ
のためのデータバスにおいて、欠陥のあるパーティによるデータバス通信の障害
を排除する、冒頭に掲げた形式の稼動方法を創作することである。
【０００５】 この課題の解決策は、特許請求項１に記載した特徴を有する、可変の時間制御
式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバスにある。
【０００６】 同期は例えばクロック発振器を使って行われ得て、このクロック発振器は時間
的に規則的な間隔で同期パルスを発信する。この同期は、追加的に又は選択的に
、定義されている通知情報、有利には最も優先度の高い通知情報を使っても行わ
れ得て、この通知情報は同様に時間的に規則的な間隔で発信される。
【０００７】 本発明の基礎を成すデータバスの特に重要な特徴は、パーティが実際に送信し
ようとしていて且つ送信してよい場合にだけパーティがデータバスにアクセスす
るということにある。１サイクル中にパーティがメッセージを発信しようとしな
い場合、送信部としてのパーティはデータバスから引き離されたままである。持
続的に送信するパーティは通常は送信資格を所有しない。それによりこのパーテ
ィはデータバスに対して全くアクセスすることができない。このパーティは、Ｔ
ＤＭＡバスにおけるバス・ガーディアンとは対照的に、その際にデータバス通信
を全く妨害しない。
【０００８】 自ずと認められるように、切換要素はパーティに依存しない時間制御機能（ク
ロッキング）を有し得る。それにより個々のパーティの送信資格の開始と終了の
ための時点が独立して計算され、バス稼動のためのクロッキングを引き起こすク
ロック発信器のエラーによる許可されない時点でのバスアクセスが除外される。
【０００９】 本発明の他の有利な構成は、切換要素が適合要素を有し、これらの適合要素に
よりバスアクセス時間の制御が実際の送信時間を越えて変更可能であるというこ
とにある。それにより例えばデータバス内の構造形式特有の走行時間遅延が考慮
される。このことについてはドイツ特許出願公開第19810293号明細書並びに以下
の実施形態の説明で挙げられている。
【００１０】 更に他の構成は、バスアクセス時間の変更がパーティの機能に依存するという
ことにある。このことについても以下に記す実施形態において説明される。
【００１１】 唯一の図に示されているブロック図は本発明によるデータバスの構成を図式的
に且つ部分的に示している。例えばドイツ特許出願公開第19720401号明細書から
原則的に知られている、可変の時間制御式アクセスを用いたデータバス１は、パ
ーティ２を含み、これらのパーティ２は、主としてマイクロプロセッサ３と、プ
ロトコルコントローラ４と、ドライバ５とから構成されている。これらのパーテ
ィ２の夫々は送信ラインＴＸと受信ラインＲＸを有し、これらのラインはデータ
バス１に導かれている。中央クロック発振器（非図示）はクロックサイクルの開
始（クロックパルス１）を例えば同期パルスの発信によって決定する。
【００１２】 本発明により切換要素６が設けられていて、切換要素６は図示されているよう
にプロトコルコントローラ４とドライバ５との間に接続されている。切換要素６
は、送信ラインＴＸ及び受信ラインＲＸに接続されていて、マイクロプロセッサ
３と例えば直列式インタフェースを介して直接的に接続されている。切換要素６
は更に別個のクロック発振器（非図示）を有し、そのクロック周波数（クロック
パルス２）は、規定通りに機能する場合、中央クロック発振器のクロック周波数
と少なくともほぼ同一である。
【００１３】 別個のクロック発振器は、サイクル開始のためにデータバスのＴＸライン又は
ＲＸライン上で同期化パルスが認識された後、中央クロック発振器に同期される
。切換要素６の監視ロジック８内に設けられているスロットカウンタ（非図示）
が始動される。このスロットカウンタは、その基本的な構成において、この種の
データバスのプロトコルコントローラ内に設けられているスロットカウンタに対
応する。スロットカウンタはパーティから発信すべきメッセージの発信のための
送信時間（送信の開始と終了）を確定する。送信時間は、例えばＷＯ98/09844Ａ
に記載されているように、同期化パルス（＝初期化時点）から送信時間までの間
隔において、優先度のより高いパーティが送信したかどうか及びどの範囲で優先
度のより高いパーティが送信したかどうかに依存する。
【００１４】 更にスロットカウンタは全部でｎ個の通知情報のための送信リストを使用して
いる：これは、許されるｎ個の送信スロットを定義するために、以下のように２
ｎ個の記憶セルから構成されている：送信スロット毎に識別名ＩＤ（メッセージ
の優先順位）とメッセージ長ＬＥＮが定義されなくてはならない（ＩＤとＬＥＮ
のために夫々１個の記憶セル）。これらの記憶セルは例えばデータバス初期化の
枠内で直列式インタフェースＳＰＩを介して書き込まれる。
【００１５】 切換要素内のスロットカウンタが全バス・パーティ内のスロットカウンタに対
応して機能するために、データバスのＴＸライン及びＲＸラインが監視される（
メッセージがデータバス上に提供される際、スロットカウンタは停止する必要が
あるので）。更に切換要素のスロットカウンタは基本遅延時間値ＴＣＲ１、ＴＣ
Ｒ２、ＴＣＲ３を設けるための記憶セルを有し、これらの基本遅延時間値は、送
受信のためのデータバス内の信号走行時間に基づいて並びに階層内で隣にある２
つのメッセージ間における最小インターバルのためのアクセス方法に基づいて得
られる。それに関する詳細はＷＯ99/46892Ａに挙げられている。そこではＴＣＲ
１／２／３はt_wx0_tx／t_wx0_rx／t_wx_deltaで表されている。これらの時間値
はマイクロプロセッサ３から設定可能である（例えばＳＰＩを介して）。
【００１６】 切換要素６内のスロットカウンタは全てのバス・パーティのスロットカウンタ
と同期して動作する。このスロットカウンタが、付属のパーティの送信リストに
ＩＤとして記憶されている値に達すると、パーティがそのメッセージを送信し得
るために、ＴＸライン内に位置するスイッチ７が閉じられる。スイッチ７を閉じ
ることにより時間ＴＣＲ３（又はt_wx_delta＝待機スロット）が進行し始める。
同時にＴＸラインは切換要素６により監視される。パーティが送信時間開始のた
めに可能なその時間窓ＴＣＲ３内で送信メッセージをＴＸラインを介して送信す
ると、このメッセージのためのパーティのメッセージ長ＬＥＮにより予め設定さ
れている時間が経過しきるまでスイッチは閉じたままである。ＴＣＲ３内でバス
アクセスが行われない場合、即ち送信ラインＴＸ上に活動がない場合、パーティ
はメッセージを発信しなかったのでＴＣＲ３後にスイッチ７が再び開かれる。
【００１７】 プロトコルコントローラ４のアクセス違反（即ち予め考慮されていない時点で
のアクセスの試み）は、切換要素６により、その際に提供された送信活動に基づ
いて、プロトコルコントローラ４から出てゆくＴＸライン上で認識され、情報と
してマイクロプロセッサ３に通知され得て、マイクロプロセッサ３はその際に例
えばプロトコルコントローラ４を非活動化するために例えばより高いレベル上の
エラー処理を開始させ得る。
【００１８】 パーティの各エラーはパーティのバスアクセス時においてのみデータバスに影
響を及ぼし、その理由は、この時間中にだけスイッチ７が閉じられているからで
ある。切換要素６の動作方式が、実際に正当な送信要求がある場合にだけ、即ち
送信稼動が先行する送信インターバル後の正しい時点においてのみ行われる場合
にだけスイッチ７が閉じられるように選択されていると、持続信号を放つ妨害送
信部も完全にオフされ得る。
【００１９】 パーティがバスマスター又は予備マスターである場合、スイッチ７はｔ−ｘ１
からｔ＋ｘ２までにおいても閉じられる。この際、ｔは理想的な同期化時点を意
味し、この同期化時点は水晶の不正確さがあり得るために実際にはｘ１乃至はｘ
２だけ理想時点に対して前に又は後にずらされ得る。これらの時間ｘ１及びｘ２
は同様に監視ロジック８内に記憶され得る。
【００２０】 切換要素６を使うことにより、バス型トポロジーを使用する際、可変の時間制
御式アクセスを用いた複数パーティのためのデータバスにおいても、パーティの
「フェイル・サイレンス(Fail Silence)」特性を保証することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるデータバスの構成を図式的に且つ部分的に示しているブロック図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルヴァンガー ヨーゼフ ドイツ連邦共和国 デー・85586 ポーイ ンク パルクヴェーク １ Ｆターム(参考） 5B061 BA01 BB37 5K033 AA05 CA00 CB15 DB04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】可変の時間制御式アクセスを用いた複数パーティのためのデー
    タバス稼動方法において、 パーティが同期されること、 バス・メッセージが階層的な送信順番を用いてパーティから発信され且つ少な
    くとも部分的に必要な場合にだけ発信されること、 パーティとデータバスとの間に切換要素が設けられていて、この切換要素が夫
    々のパーティのためのバスアクセスをパーティが送信してよい場合にだけ且つパ
    ーティが送信してよい間に限って可能とすること を特徴とする稼動方法。
  2. 【請求項２】切換要素がパーティに依存しない時間制御機能（クロッキング
    ）を有することを特徴とする、請求項１に記載の稼動方法。
  3. 【請求項３】切換要素が適合要素を有し、これらの適合要素によりバスアク
    セス時間の制御が変更可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の
    稼動方法。
  4. 【請求項４】 バスアクセス時間の変更がパーティの機能に依存することを特徴とする、請求
    項３に記載の稼動方法。
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