JP2008118349A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マスターデバイスに対して汎用PHYチップとカスタマイズデバイスとが接続されている場合に、マスターデバイスからのリード要求に関し、マスターデバイスにおいて送受信方向でのエラーの検出を可能にする。
【解決手段】MDIOインタフェースで用いられるIEEE Std 802.3 TM 2002に準拠したフレームにおいてTA(ターンアラウンド)の第2ビットに、読み出しを指定されたカスタマイズデバイスのレジスタについてデータのチェックサムを行った結果の下位ビットを挿入し、これをマスターデバイスにて行う返送データのチェックサムの値と比較する。
【選択図】図1
【解決手段】MDIOインタフェースで用いられるIEEE Std 802.3 TM 2002に準拠したフレームにおいてTA(ターンアラウンド)の第2ビットに、読み出しを指定されたカスタマイズデバイスのレジスタについてデータのチェックサムを行った結果の下位ビットを挿入し、これをマスターデバイスにて行う返送データのチェックサムの値と比較する。
【選択図】図1
Description
本発明は、通信装置に関し、特にIEEE802.3に規定されている通信方式においてエラー検出可能な通信装置に関するものである。
ローカルエリアネットワーク(LAN)で用いられている通信方式の1つにイーサネット(登録商標)がある。イーサネット(登録商標)には、制御が簡単な割に効率がよいという利点がある。LANで用いられる規格はIEEEによって定められており、イーサネット(登録商標)を指すCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection、搬送波感知多重アクセス/衝突検出方式)通信方式については、IEEE802.3に規定されている。
IEEE802.3には、物理層のオブジェクトを管理するためのMDIO(Management Data Input/Output、イーサネット(登録商標)管理インタフェース)インタフェースや、該インタフェース上で送信されるフレームの形式が含まれている。
IEEE Std 802.3TM2002
IEEE Std 802.3TM2002
しかしながら、IEEE Std 802.3TM2002には、MDIOによる通信エラーを検出する規定や方法が定められていない。また、同規格で定められているフレームには、CRCやパリティビットを挿入する場所がないため、ビットエラーを検出する手段がなかった。
そのため、MDIOマスターデバイスにPHY(Physical layer、物理層)チップとカスタマイズデバイスとが並列にバス接続されているようなMDIOの基本的な接続構成において、カスタマイズデバイスとMDIOマスターデバイス間について監視を行おうとしても、これを行うことができなかった。なんとなれば、かかる接続構成では、PHYチップとカスタマイズデバイスとにおいて、共通のフレーム構成であることが必要だからである。言い換えると、PHYチップには市販品のMDIO規格に完全に合致したものが用いられているために、フレーム構成を変更することができず、また、カスタマイズデバイスで用いられるフレーム構成にエラー検出用のエリアを新たに設けると市販のPHYチップが使用できなくなるという不都合があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スレーブデバイスとしてカスタマイズデバイスと市販の汎用PHYチップとを同一のバスに接続して用いることが可能なマスターデバイスを含む通信装置を提供することを目的とする。
本発明による通信装置は、スレーブデバイスとこれにバス接続されて、IEEE802.3に規定されているMDIO通信仕様に基づくフレームを送受信可能なマスターデバイスとを含む通信装置であって、該マスターデバイスは、リード要求フレームを送信してこれに応じて該スレーブデバイスから返送されるフレームを抽出する抽出手段と、該返送されたフレーム中のTA(ターンアラウンド)フィールドの第2ビットをエラー検出ビットとしてこれと所定のビット値との異同を検出する検出手段と、該検出手段が該検出ビットの該所定のビット値とは異なることを検出したときに該リード要求フレームを再送する再送手段と、を有することを特徴とする。
本発明による通信装置のマスターデバイスは、スレーブデバイスとしてカスタマイズデバイス及び市販の汎用PHYチップの両方を混在させて用いることができるので、経済的である。
また、マスターデバイスとスレーブデバイスとの間で、通信エラーを検出し、さらにエラー検出後にフレーム再送を行うことにより、継続して通信が可能となり、通信の信頼性及び品質が向上する。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図1は、本発明の一実施例を示すブロック図である。図1を参照すると、本発明による通信装置は、MDIOマスターデバイス1とMDIOスレーブデバイス2とを含む。MDIOマスターデバイス1には、MDIOスレーブデバイス2である汎用PHYチップ3とカスタマイズデバイス4とがMDIOインタフェースバス5により接続されている。理解を容易にするため、汎用PHYチップ3とカスタマイズデバイス4とをそれぞれ1つずつ示したが、接続されるMDIOスレーブデバイス2の数はこの数に限定されない。
MDIOスレーブデバイス2は、使用されるネットワーク媒体(ケーブル等、図示せず)への接続を可能にする信号変換機能を備えたユニットである。ここで、汎用PHYチップ3は、MDIO規格に準拠した通信機能をサポートする市販品のユニットである。カスタマイズデバイス4は、特定のネットワーク媒体と接続するためにカスタマイズされたPHYチップである。接続を所望する媒体に応じたMDIOスレーブデバイスが選択される。
MDIOマスターデバイス1は、CPUインタフェース部(レジスタ)10、送受信切替制御部11、送信部12、受信部13を有している。CPUインタフェース部10は、CPU(図示せず)と接続されていてコマンド及びデータを受信するインタフェースであり、レジスタを含んでいる。CPUインタフェース部10には、返送されたフレームから必要なデータを抽出する抽出手段101と、エラー検出を行うためのTAの第2ビットと所定ビットとの異同を検出する検出手段102と、リード要求フレームを再送する再送手段103とが含まれる。送受信切替制御部11は、CPUインタフェース部の指示に基づいて送信と受信とを切替える機能を有する。送信部12は、CPUインタフェース部13から受信したコマンドをシリアルデータにてMDIOスレーブデバイス2に送信する。受信部13は、MDIOスレーブデバイス2からデータを受信してCPUインタフェース部11に送出する。
図2に、IEEE Std 802.3TM2002に準拠したMDIO管理フレーム20の構成を示し、以下に各フィールドについて説明する。
「PRE」201は、「プリアンブル」を示し、同期用の固定ビットであって32ビットの連続する1からなる。「ST」202は、「フレームの開始」を示し、「01」で固定されている。「OP」203は、「オペレーションコード」を示し、リードコマンドの場合「10」である。「PHYAD」204は、「PHYアドレス」を示し、5ビットから成る。即ち、32のPHYのアドレスを指定可能である。「REGAD」205は、「レジスタアドレス」を示し、5ビットから成る。よって、各PHY毎に32のレジスタの指定が可能となる。MDIOマスターデバイスからMDIOスレーブデバイスへのリード要求フレームは、PREからREGADまでのデータビットによって構成される。MDIOスレーブデバイスからMDIOマスターデバイスへのリード要求フレームに対する応答では、さらに以下のフィールドが続く。「TA」206は、「ターンアラウンド」を示し、2ビットから成る。TAの最初のビットは送受信方向の切替タイミング区間であり、リードコマンドにおいては、任意の値をとる。TA206の2番目のビットは、MDIOスレーブデバイスがMDIOマスターデバイス1にドライブするビットで、IEEE Std 802.3TM2002で規定されている値は、「0」である。「DATA」207は、データを示し、16ビットから成る。「IDLE」208は、「アイドル」状態を示し、1ビットの任意の値が当てられる。
本実施例では、MDIOマスターデバイス1がMDIOスレーブデバイス2に、リード要求フレームを送信すると、カスタマイズデバイス4は、フレームのTA206の2ビット区間に続いてデータ8ビットを返送する。TA206の第2ビットは、上記したように、IEEE Std 802.3TM2002では固定値「0」を規定しているが、本実施例では、カスタマイズデバイス4がMDIOマスターデバイス1に返送するデータ8ビットのサムチェックの最下位ビットとする。これにより、データビットのエラー検出が可能となる。
さらに、MDIOマスターデバイス1からMDIOスレーブデバイス2に対して送信されたリード要求フレームが、伝送エラー等によるエラーで解釈不可能の場合、カスタマイズデバイス4においてチェックサムがエラーとなるビットをセットしてもよい。これにより、MDIOマスターデバイス1は、上述の受信方向だけでなく送信方向におけるエラーの検出も可能となる。エラー検出に基づいて、MDIOマスターデバイス1が再送を行うことにより、通信のリカバリが可能となる。
図3は、本実施例による通信装置において、MDIOマスターデバイス1からカスタマデバイス4へ送信されるリード要求フレームの処理手順の概要を示している。かかる処理手順について、図1乃至図2に示された構成要素及びフレーム構成を適宜参照して説明する。
あらかじめ、MDIOマスターデバイス1は、バス接続されているMDIOスレーブデバイス群の各々が汎用PHYチップかカスタマイズデバイスかについての管理テーブルを作成して記憶する。
MDIOマスターデバイス1のCPUインタフェース部10は、CPU(図示せず)からカスタマイズデバイス4へのリード要求を受けとると、送受信切替制御部11に送信への切替えを指示して送信準備を行うとともに、指定されたスレーブデバイスについてそのアドレスをPHYアドレス及びレジスタアドレスとして指定し、リード要求フレームの形式で送信部12を介してカスタマイズデバイス4に送信する(ステップS1)。リード要求フレームは、上記したように、図2に示したフレームのPREからREGADまでのデータビットで構成されている。
カスタマイズデバイス4は、全てのレジスタにて、保持するデータのチェックサム値を計算し、これを各々のレジスタに格納しておく(ステップS2)。
カスタマイズデバイス4は、MDIOマスターデバイス1からリード要求フレームを受信すると、伝送エラー等による異常なフレームでないかをチェックする(ステップS3)。
リード要求フレームが正常だった場合、PHYアドレス及びレジスタアドレスにより指定される要求アドレスのデータビットのチェックサム値と該要求アドレスのデータ8ビットとを読み出して返送する(ステップS4)。このときカスタマイズデバイス4は、信号フレームのTA206の2ビット区間に続く「DATA」フィールド207に要求アドレスのデータ8ビットを、「TA」206の第2ビットに要求アドレスに対するデータビットのチェックサム値をそれぞれ挿入して返送する。
リード要求フレームが、伝送エラー等によるエラーで解釈不可能の場合、カスタマイズデバイス4は、アドレス「0」のデータビットのチェックサム値を反転したビットと、アドレス「0」のデータビットを返送する(ステップS5)。ここでは、アドレス「0」としているが、それ以外のアドレスにて設定することも可能である。これを受信したマスターデバイスはリード要求フレームを再送する(ステップ7)。
MDIOマスターデバイス1は、受信部12にてカスタマイズデバイス4より返送されたフレームを受信すると、CPUインタフェース部10に転送する。CPUインタフェース部10は、抽出手段101にてレジスタにフレームの「DATA」207を抽出するとともに、「TA」206の第2ビットのチェックサム値を抽出してエラー情報としてセットし、「DATA」207のビット列についてチェックサムを計算する。受信したフレームの「TA」206の第2ビットのチェックサム値と計算したチェックサム値とを検出手段102により照合する(ステップ6)。一致していない場合には、通信エラーと判定して、再送手段103によりリード要求フレームの再送を行う(ステップ7)。
次に、MDIOスレーブデバイス2が汎用PHYチップ3の場合のリード要求フレーム送信手順を説明する。
MDIOマスターデバイス1は、ステップ1の後、リード要求フレームに対して汎用PHYチップ3から返送されたフレームにおいて、「TA」206の第2ビットが「0」であるか否かのチェックのみを行なう。チェックの結果、「0」以外、即ち「1」であれば、スレーブデバイスからの送信エラーと判断してリード要求コマンドの再送を行なう。
第1の実施例では、装置内のプリント基板上のデバイス間通信を示したが、基板間、あるいは、装置間の通信において本発明による通信装置を用いることも可能である。
図4は、本発明による通信装置を基板間の通信に用いた実施例を示している。MDIOマスターデバイス1と複数のMDIOスレーブデバイスとが送信・受信兼用のデータ線1本と送信・受信兼用のクロック線1本とでそれぞれバス接続された、スター型バス配線の形をなしている。
図5は、本発明による通信装置を基板間の通信に用いた別の実施例であって、ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture、アドバンストティーシーエー(PCI Industrial Computer Manufacturers Groupの登録商標))で規定されているバックプレーンの信号線を示している。ここで、「IPMB (Intelligent Platform Management Bus) スター」配線にて部分のCMM(Chassis Management Module、シャーシマネージメントモジュール)と標記されている部分にMDIOマスターデバイス、CMMからスター型バス配線にて接続されている各スロットにMDIOマスターデバイスを搭載して用いることができる。
図6は、本発明による通信装置を装置間の通信に用いた実施例を示す。MDIOマスターデバイス1を有する装置AがMDIOスレーブデバイスを有する装置B乃至DとLANケーブルで接続されている。各装置において、データ、クロックの2線は、RJ45の8芯のうち、任意の2本を使用する。ここでは接続される装置として装置B乃至Dの3つのみを示したが、この数に限定されない。
本実施例において、エラー検出方式として、チェックサムを用いる例が説明されたが、本発明はかかる形態に限らず、例えば、パリティチェック方式などの他の方式にも適用可能である。
1 MDIOマスターデバイス
2 MDIOスレーブデバイス
3 汎用PHYチップ
4 カスタマイズデバイス
5 MDIOインタフェースバス
10 CPUインタフェース部
11 送受信切替制御部
12 送信部
13 受信部
20 MDIO管理フレーム
2 MDIOスレーブデバイス
3 汎用PHYチップ
4 カスタマイズデバイス
5 MDIOインタフェースバス
10 CPUインタフェース部
11 送受信切替制御部
12 送信部
13 受信部
20 MDIO管理フレーム
Claims (2)
- スレーブデバイスとこれにバス接続されて、IEEE802.3に規定されているMDIO通信仕様に基づくフレームを送受信可能なマスターデバイスとを含む通信装置であって、
前記マスターデバイスは、リード要求フレームを送信してこれに応じて前記スレーブデバイスから返送されるフレームを抽出する抽出手段と、
前記返送されたフレーム中のTA(ターンアラウンド)フィールドの第2ビットをエラー検出ビットとしてこれと所定のビット値との異同を検出する検出手段と、
前記検出手段が前記検出ビットの前記所定のビット値とは異なることを検出したときに前記リード要求フレームを再送する再送手段と、を有することを特徴とする通信装置。 - 前記スレーブデバイスが1以上のレジスタを有する特定のデバイスであって、前記第2ビットは前記リード要求フレームが指定するレジスタのデータについてチェックサムを行った結果の下位ビット値に等しく、前記検出手段における前記所定のビット値は前記返送されたフレームのデータに対して行ったチェックサムの結果の下位ビット値に等しいことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
Priority Applications (1)
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JP2006298868A JP2008118349A (ja) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | 通信装置 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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2006
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