JP4293617B2

JP4293617B2 - 双方向シリアル通信方法

Info

Publication number: JP4293617B2
Application number: JP2005217032A
Authority: JP
Inventors: 篤志西田
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: JP2007036667A

Description

この発明は、双方向シリアル通信方法に関する。

図５は、双方向シリアル通信を行なう装置１（装置Ａ）と、装置２（装置Ｂ）を示している。これらの装置Ａ、Ｂは、２本の制御信号線３１、３２と１本のデータ信号線３３とによって接続されている。

制御信号線３１は、装置Ａから装置Ｂに通信要求信号または通信許可信号を送信するための信号線である。制御信号線３２は、装置Ｂから装置Ａに通信要求信号または通信許可信号を送信するための信号線である。

装置Ａ、Ｂ間で双方向シリアル通信を行なう場合には、双方から通信要求信号と通信許可信号を出力する。

例えば、装置Ａから装置Ｂに対して通信を行なうときには、次のような手順で通信が行なわれる。

ステップ１：装置Ａから装置Ｂに通信要求信号を送信する。
ステップ２：装置Ｂは、装置Ａからの通信要求信号を受信すると、通信許可信号を装置Ａに返す。
ステップ３：装置Ａは、装置Ｂから通信許可信号を受信すると、データ送信を開始する。
ステップ４：装置Ａは、データ送信を終了すると、通信要求信号を取り消す。
ステップ５：装置Ｂは、装置Ａからの通信要求信号の取り消しを認識すると、通信許可信号を取り消す。

なお、装置Ｂから装置Ａに対して通信を行なうときにも、同様な手順で通信が行なわれる。

従来においては、通信回線を使用する権利（使用権）を時分割で交互に割り当てている。使用権がある場合にのみ、相手に通信要求信号を送信できる。この場合、例えば、装置Ｂから装置Ａへのデータ送信が全く無い場合でも、装置Ａから装置Ｂへのデータ通信の帯域は５０％に制限される。
特開２００２−１８５５６３号公報

この発明は、２つの装置間において各装置に時分割で使用権を割当てて双方向シリアル通信を行なう場合に、通信回線の帯域を有効に使用できるようになる双方向シリアル通信方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、２つの装置間において各装置に時分割で使用権を割当てて双方向シリアル通信を行なう双方向シリアル通信方法において、使用権の時間分割の単位を単位時間と定義すると、複数の単位時間からなる一定周期毎に、１つ前の周期における各装置の使用権の使用履歴に基づいて、次の周期内の全範囲または所定範囲に含まれる各単位時間に対する使用権の割当を決定することを特徴とする。

この発明によれば、２つの装置間で双方向シリアル通信を行なう場合に、通信回線の帯域を有効に使用できるようになる。

以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。

図１は、双方向シリアル通信を行なう装置１（装置Ａ）と装置２（装置Ｂ）とを示している。これらの装置Ａ、Ｂは、２本の制御信号線３１、３２と１本のデータ信号線３３とによって接続されている。

各装置Ａ、Ｂ内には、タイマ１１、２１がそれぞれ設けられている。これらのタイマ１１、２１は、電源オン時に同期せしめられる。

この例では、各タイマ１１、２１は、０からカウントを開始し、所定値に達すると、再度、０からカウントを開始する。この例では、各タイマ１１、２１の周期は１０であり、各タイマ１１、２１は０〜９を繰り返してカウントする。初期設定時には、偶数のタイマ値に対応する単位時間については装置１がデータ信号線３３の使用権を持ち、奇数のタイマ値に対応する単位時間については装置２がデータ信号線３３の使用権を持つように、使用権が割当てられる。

この実施例では、タイマ値２〜９に対応する各単位時間については、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間の使用権の使用履歴に基づいて、使用権の割当を決定する。このために、各装置Ａ、Ｂは、１つ前の周期の使用履歴を保持する。なお、タイマ値０および１に対応する各単位時間に対する使用権の割当は変更されない。

具体的には、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて装置Ａが使用権を使用しており、かつ１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて装置Ｂが使用権を使用している場合には、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする。

また、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において装置Ａが使用権を使用していない単位時間があり、かつ１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において装置Ｂが使用権を使用していない単位時間がある場合にも、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする。

１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間があり、かつ１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて装置Ｂが使用権を使用している場合には、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間については、使用権を装置Ｂに移す。

１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があり、かつ１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて装置Ａが使用権を使用している場合には、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間については、使用権を装置Ａに移す。

図２を用いてより具体的に説明する。図２の周期Ｔ１においては、偶数のタイマ値に対応する単位時間については装置Ａがデータ信号線３３の使用権を持ち、奇数のタイマ値に対応する単位時間については装置Ｂがデータ信号線３３の使用権を持つように、使用権が割当てられているとする。

周期Ｔ１において、装置Ａは、タイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ａに使用権が割当られていた単位時間２，４，６，８において、使用権を全て使用している。これに対して、装置Ｂは、タイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち、装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間３，５，７，９のうち、単位時間５，７，９については使用権を使用しているが、単位時間３については使用権を使用していない。したがって、次の周期Ｔ２においては、単位時間３については、使用権が装置Ａに割り当てられる。

図３は、各装置１、２が行なう使用権の割当決定処理手順を示している。

この処理は、タイマ１１、２１のカウント周期の開始時（タイマ値が０および／または１のとき）毎に行なわれる。

まず、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ１）。

１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ａが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ１でＮＯ）、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ２）。

上記ステップＳ２において、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ｂが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ２でＮＯ）、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１において、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ４）。

上記ステップＳ４において、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ４において、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ｂが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ４でＮＯ）、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間については、今回の周期において使用権を装置Ｂに割当る（ステップＳ５）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ２において、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間については、今回の周期において使用権を装置Ａに割当る（ステップＳ６）。そして、今回の処理を終了する。

上記実施例では、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた各単位時間の全てにおいて装置Ａが使用権を使用し、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた各単位時間において装置Ｂが全く使用権を使用していない場合には、今回の周期においては、装置Ａの使用可能な帯域は９０％となる。つまり、従来では一方の装置が使用できる帯域の最大値は５０％であったが、上記実施例では一方の装置が使用できる帯域の最大値は９０％となる。

なお、各タイマ１１、２１の周期は、１０に限らず、任意に設定することができる。例えば、各タイマ１１、２１の周期を１００に設定した場合には、一方の装置が使用できる帯域の最大値は９９％となる。

上記実施例１では、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間の使用権の使用履歴に基づいて、タイマ値２〜９に対応する各単位時間についての使用権の割当を決定しているが、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間の使用権の使用履歴に基づいて、タイマ値２〜９に対応する各単位時間についての使用権の割当を決定するようにしてもよい。この場合も、タイマ値０および１に対応する各単位時間に対する使用権の割当は変更されない。

図４は、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間の使用権の使用履歴に基づいて、タイマ値２〜９に対応する各単位時間についての使用権の割当を決定する場合の、各装置１、２が行なう使用権の割当決定処理手順を示している。

初期設定時には、偶数のタイマ値に対応する単位時間については装置１がデータ信号線３３の使用権を持ち、奇数のタイマ値に対応する単位時間については装置２がデータ信号線３３の使用権を持つように、使用権が割当てられるものとする。

各装置１、２が行なう使用権の割当決定処理は、タイマ１１、２１のカウント周期の開始時（タイマ値が０および／または１のとき）毎に行なわれる。

まず、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ１１）。

１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ａが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ１２）。

上記ステップＳ１２において、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ｂが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ１３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１１において、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があるか否かを判別する（ステップＳ１４）。

上記ステップＳ１４において、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ１４でＹＥＳ）、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ１３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１４において、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間の全てにおいて、装置Ｂが使用権を使用していると判別した場合には（ステップＳ１４でＮＯ）、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれているか否かを判別する（ステップＳ１５）。

上記ステップＳ１５において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれていないと判別した場合、つまり、装置Ａが使用権を使用していない単位時間がタイマ値０に対応する単位時間のみである場合には、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ１３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１５において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれていると判別した場合には、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ａに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ａが使用権を使用していない単位時間については、今回の周期において使用権を装置Ｂに割当る（ステップＳ１６）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１２において、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間があると判別した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、１つ前の周期のタイマ値０〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれているか否かを判別する（ステップＳ１７）。

上記ステップＳ１７において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれていないと判別した場合、つまり、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間がタイマ値１に対応する単位時間のみである場合には、今回の周期での各装置Ａ、Ｂの使用権の割当を、１つ前の周期で決定された使用権の割当と同じとする（ステップＳ１３）。そして、今回の処理を終了する。

上記ステップＳ１７において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間の中に、タイマ値２〜９に対応する単位時間が含まれていると判別した場合には、１つ前の周期のタイマ値２〜９に対応する各単位時間のうち装置Ｂに使用権が割当られていた単位時間において、装置Ｂが使用権を使用していない単位時間については、今回の周期において使用権を装置Ａに割当る（ステップＳ１８）。そして、今回の処理を終了する。

双方向シリアル通信を行なう装置Ａと装置Ｂとを示すブロック図である。使用権の割当決定方法を説明するためのタイムチャートである。各装置１、２が行なう使用権の割当決定処理手順を示すフローチャートである。各装置１、２が行なう使用権の割当決定処理の他の例の手順を示すフローチャートである。双方向シリアル通信を行なう装置Ａと装置Ｂとを示すブロック図である。

符号の説明

１、２装置
３３データ信号線

Claims

２つの装置間において各装置に時分割で使用権を割当てて双方向シリアル通信を行なう双方向シリアル通信方法において、使用権の時間分割の単位を単位時間と定義すると、複数の単位時間からなる一定周期毎に、１つ前の周期における各装置の使用権の使用履歴に基づいて、次の周期内の全範囲または所定範囲に含まれる各単位時間に対する使用権の割当を決定することを特徴とする双方向シリアル通信方法。