JP4725809B2 - Serial controller and serial control method - Google Patents
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Description
本発明は、シリアルコントローラおよびシリアル制御方法に係り、特に、上位装置からの指示の下、適用される更新周期が異なる異種デバイスのシリアル制御に関する。 The present invention relates to a serial controller and a serial control method, and more particularly, to serial control of different types of devices with different update cycles applied under an instruction from a host device.
一般に、パチンコ台といった遊技機には、画像表示を行うディスプレイ、効果音等を発生させるスピーカ、役物等を回転させるためのステッピングモータ、および、盤面に並べられたランプ等が実装されている。これらは、遊技の進行に応じて画像表示と音声出力とを同期させたり、更にはランプの点灯も同期させるといった具合で高度に制御され、これによって、様々な演出効果が発揮される。演出効果の向上は、遊技者に対する訴求力を高めるための主要課題の一つとなっている。 In general, a gaming machine such as a pachinko machine is equipped with a display for displaying an image, a speaker for generating sound effects, a stepping motor for rotating an accessory, a lamp arranged on a board, and the like. These are highly controlled in such a manner that the image display and the sound output are synchronized with the progress of the game, and further, the lighting of the lamps is also synchronized, thereby producing various effects. Improving the production effect has become one of the main issues for enhancing the appeal to players.
これらの出力装置の制御が複雑になるにつれて、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)の処理負荷も著しく増大する。そこで、遊技機では、上位装置であるCPUが本来的に担っていた機能を下位のユニットに分担させることによって、CPUの負荷低減を図るシステムが広く採用されている。例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)に画像を表示するためのグラフィック処理をグラフィックLSIに、スピーカから音声を出力するためのオーディオ処理をオーディオLSIにそれぞれ分担させるといった如くである。 As the control of these output devices becomes complicated, the processing load of a CPU (Central Processing Unit) also increases significantly. Therefore, in gaming machines, systems that reduce the load on the CPU by widely sharing the functions originally performed by the CPU, which is the host device, with the lower units are widely used. For example, graphic processing for displaying an image on an LCD (Liquid Crystal Display) is assigned to the graphic LSI, and audio processing for outputting sound from a speaker is assigned to the audio LSI.
一方、特許文献1には、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)等のランプ制御をコントローラに分担させ、単一のシリアルポートでランプ制御を行うシステムが開示されている。コントローラは、CPUからの信号をシリアルデータに変換し、これをシリアルデータとしてシリアルデータ線に出力する。シリアルデータ線にカスケード接続されたドライバICは、自己向けの識別データが付与されたシリアルデータを取り込んでパラレルデータに変換し、これに基づいて、自己に接続された発光体の点灯状態を制御する。
On the other hand,
また、特許文献2には、上位CPUの制御下で動作する統合CPUを設け、この統合CPUによって、グラフィック処理と、オーディオ処理と、ランプ制御と、モータ制御とを統合的に行う遊技機システムが開示されている。なお、この特許文献2には、LEDやモータといった複数種のデバイスを1ポートでシリアル制御する点についても一応言及されている。
Further,
LEDおよびステッピングモータは、ある周期(更新周期)で電圧を切り換えることによって制御される点において共通する。しかしながら、それぞれの更新周期は異なることが殆どであり、一般にステッピングモータの方がLEDよりも更新周期が短い。特許文献2には、更新周期が異なる複数のデバイスをシリアル制御するという点について概念的には開示されているものの、このような更新周期の相違については考慮されておらず、その示唆も存在しない。ここで、デバイスの種類に関わりなく、全デバイスの更新周期を一定にする場合を考える。長周期であるLEDの更新周期を一律に適用した場合には、短周期であるステッピングモータの単位時間当たりの回転分解能が低下するため、高速回転が困難になる。一方、短周期であるモータの更新周期を一律に適用した場合には、長周期であるLEDの階調制御が必要以上に複雑化してしまう。したがって、更新周期が異なる各種のデバイスを同一ポートに接続する際、これらのデバイス制御を如何にして最適化するかという点に関して、技術的課題が依然として残されている。
The LED and the stepping motor are common in that they are controlled by switching the voltage at a certain cycle (update cycle). However, each update cycle is almost different, and in general, a stepping motor has a shorter update cycle than an LED. Although
そこで、本発明の目的は、更新周期が異なる異種デバイスをシリアル制御する際、上位装置の処理負荷の軽減を図りつつ、デバイス制御の最適化を図ることである。 Accordingly, an object of the present invention is to optimize device control while reducing the processing load of a host device when serially controlling different types of devices having different update cycles.
かかる課題を解決するために、第1の発明は、上位装置からの指示に応じたシリアルデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアルコントローラを提供する。このコントローラは、格納部と、更新周期発生回路、出力制御回路とを有する。格納部には、上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータが格納される。このデータには、デバイスの動作内容を規定する制御データと、制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する周期選択データとがある。更新周期発生回路は、基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる更新周期を発生可能であり、格納部から読み出された周期選択データによって指定された更新周期を発生する。出力制御回路は、格納部より読み出された周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択する。また、出力制御回路は、格納部より読み出された制御データに基づいて、各デバイスの動作状態を、当該デバイスについて前記選択された更新周期を構成する前記基本周期毎に決定する。これによって、前記シリアルデータ線に出力すべきシリアルデータが生成される。また、ここで、同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。 In order to solve this problem, the first invention serially controls a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting serial data according to an instruction from the host device to the serial data line. Provide a serial controller. The controller includes a storage unit, an update cycle generation circuit, and an output control circuit. The storage unit stores data set for each of the plurality of devices by the host device. This data includes control data that defines the operation content of the device and cycle selection data that specifies an update cycle that is a time unit for updating the control data. The update cycle generation circuit can generate a plurality of different update cycles set based on an integer multiple of the basic cycle, and generates an update cycle specified by cycle selection data read from the storage unit. The output control circuit selects an update cycle to be applied to each device based on the cycle selection data read from the storage unit. In addition, the output control circuit determines the operation state of each device for each basic period constituting the selected update period for the device based on the control data read from the storage unit. Thus, the serial data to be output to the serial data line is generated. Here, at least one device among the plurality of devices connected to the same serial data line is set to an update period different from that of the other devices.
ここで、第1の発明において、格納部は、第1のデバイスの更新周期を指定する第1の周期選択データと、第1のデバイスの動作内容を規定する第1の制御データと、第2のデバイスの更新周期を指定する第2の周期選択データと、第2のデバイスの動作内容を規定する第2の制御データとを格納してもよい。この場合、更新周期発生回路は、格納部から読み出された第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生するとともに、格納部から読み出された第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生する。また、出力制御回路は、格納部より読み出された第1の周期選択データに基づいて、第1のデバイスの更新周期として第1の更新周期を選択し、格納部より読み出された第1の制御データに基づいて、第1の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける第1のデバイスの動作状態を決定する。それとともに、出力制御回路は、格納部より読み出された第2の周期選択データに基づいて、第2のデバイスの更新周期として第2の更新周期を選択し、格納部より読み出された第2の制御データに基づいて、第2の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける第2のデバイスの動作状態を決定する。 Here, in the first invention, the storage unit includes first cycle selection data that specifies an update cycle of the first device, first control data that defines an operation content of the first device, and second Second cycle selection data for designating the update cycle of the second device and second control data for defining the operation content of the second device may be stored. In this case, the update cycle generation circuit generates a first update cycle that is m times the basic cycle (m is an integer) based on the first cycle selection data read from the storage unit. Based on the second cycle selection data read from, a second update cycle that is n times the basic cycle (n is an integer different from m) is generated. The output control circuit selects the first update cycle as the update cycle of the first device based on the first cycle selection data read from the storage unit, and the first control cycle is read from the storage unit. Based on the control data, the operation state of the first device in each of the basic periods constituting the first update period is determined. At the same time, the output control circuit selects the second update cycle as the update cycle of the second device based on the second cycle selection data read from the storage unit, and the second control cycle is read from the storage unit. Based on the control data of 2, the operation state of the second device in each of the basic periods constituting the second update period is determined.
第1の発明において、第2の更新周期は、第1の更新周期の整数倍であることが好ましい。また、制御データは、基本周期の個数によって、デバイスの動作時間を規定するオン状態時間を含んでいてもよく、基本周期の個数によって、更新周期の開始タイミングを基準にしたオフセット時間を規定するオフセット値を含んでいてもよい。また、シリアルデータ線を介して、複数のデバイスを駆動するシリアルドライバに接続されたシリアルコントローラの場合、出力制御回路は、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加することが好ましい。さらに、シリアル制御を画像表示と同期して行うシリアルコントローラの場合、更新周期発生回路は、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させることが好ましい。 In the first invention, the second update cycle is preferably an integral multiple of the first update cycle. The control data may include an on-state time that defines the device operation time according to the number of basic periods, and an offset that defines an offset time based on the start timing of the update period according to the number of basic periods. It may contain a value. In the case of a serial controller connected to a serial driver that drives a plurality of devices via serial data lines, the output control circuit preferably adds identification data unique to the serial driver as a header of the serial data. Further, in the case of a serial controller that performs serial control in synchronization with image display, the update cycle generation circuit preferably synchronizes the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to the vertical synchronization signal used for image display.
第2の発明は、上位装置からの指示に応じたシリアルデータをシリアルデータ線に出力することによって、同一の前記シリアルデータ線に接続された複数のデバイスをシリアル制御するシリアル制御方法を提供する。この制御方法は、前記複数のデバイスのそれぞれのデバイスに関して、デバイスの動作内容を規定する制御データと、制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する周期選択データとを設定する第1のステップと、設定された周期選択データによって指定された複数の異なる更新周期を発生する第2のステップと、設定された周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する更新周期を選択する第3のステップと、設定された制御データに基づいて、各デバイスの動作状態を、当該デバイスについて前記選択された更新周期を構成する基本周期毎に決定することによって、シリアルデータ線に出力すべきシリアルデータを生成する第4のステップとを有する。また、ここで、同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定される。
The second invention provides a serial control method for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting serial data according to an instruction from a host device to the serial data line. This control method sets, for each of the plurality of devices, control data that defines the operation content of the device and cycle selection data that specifies an update cycle that is a time unit for updating the control data. A first step for generating a plurality of different update cycles specified by the set cycle selection data, and a second step for selecting an update cycle to be applied to each device based on the set cycle selection data. And the operation state of each device is determined for each basic period constituting the selected update period for the device based on the control data set in
ここで、第2の発明において、第1のステップにおいて、第1のデバイスの更新周期を指定する第1の周期選択データと、第1のデバイスの動作内容を規定する第1の制御データと、第2のデバイスの更新周期を指定する第2の周期選択データと、第2のデバイスの動作内容を規定する第2の制御データとを設定し、第2のステップにおいて、第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生し、第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生してもよい。この場合、第3のステップは、第1の周期選択データに基づいて、第1のデバイスの更新周期として第1の更新周期を選択するステップと、第2の周期選択データに基づいて、第2のデバイスの更新周期として第2の更新周期を選択するステップとを有することが好ましい。また、第4のステップは、第1の制御データに基づいて、第1の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける第1のデバイスの動作状態を決定するステップと、第2の制御データに基づいて、第2の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける第2のデバイスの動作状態を決定するステップとを有することが好ましい。 Here, in the second invention, in the first step, the first cycle selection data that specifies the update cycle of the first device, the first control data that defines the operation content of the first device, Second cycle selection data for specifying the update cycle of the second device and second control data for defining the operation content of the second device are set, and in the second step, the first cycle selection data is set. Based on, a first update period that is m times the basic period (m is an integer) is generated, and n times the basic period (n is an integer different from m) based on the second period selection data. A second update cycle may be generated. In this case, the third step includes selecting the first update cycle as the update cycle of the first device based on the first cycle selection data, and selecting the second update cycle based on the second cycle selection data. Preferably, the second update cycle is selected as the device update cycle. The fourth step is based on the second control data and the step of determining the operating state of the first device in each of the basic periods constituting the first update period based on the first control data. And determining the operation state of the second device in each of the basic periods constituting the second update period.
第2の発明において、第2の更新周期は、第1の更新周期の整数倍であることが好ましい。また、制御データは、基本周期の個数によって、デバイスの動作時間を規定するオン状態時間を含んでいてもよいし、基本周期の個数によって、更新周期の開始タイミングを基準にしたオフセット時間を規定するオフセット値を含んでいてもよい。また、シリアルデータ線を介して、複数のデバイスを駆動するシリアルドライバに接続されたシリアル制御方法の場合、第4のステップは、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加するステップを有することが好ましい。さらに、シリアル制御を画像表示と同期して行うシリアル制御方法の場合、第2のステップは、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させるステップを有することが好ましい。 In the second invention, the second update cycle is preferably an integral multiple of the first update cycle. In addition, the control data may include an on-state time that defines the operation time of the device according to the number of basic periods, and an offset time based on the start timing of the update period is defined according to the number of basic periods. An offset value may be included. In the case of a serial control method connected to a serial driver that drives a plurality of devices via a serial data line, the fourth step includes a step of adding identification data unique to the serial driver as a serial data header. It is preferable to have. Further, in the case of a serial control method in which serial control is performed in synchronization with image display, the second step includes a step of synchronizing the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to the vertical synchronization signal used for image display. It is preferable.
本発明によれば、上位装置は、それぞれのデバイスに関する更新周期の指定と動作内容とを設定すれば足りるので、上位装置の処理負荷の低減を図ることができる。また、それぞれのデバイスに関して、上位装置によって設定されたデータに基づいて、適用すべき更新周期が選択され、当該選択された更新周期における各基本周期の動作状態も併せて決定される。そして、各デバイスの動作状態を示すシリアルデータがシリアルデータ線に出力される。これにより、同一ポートに接続された複数のデバイスを更新周期の相違に関わりなく、最適な統合制御を行うことが可能になる。 According to the present invention, the host device only needs to set the update period and the operation content for each device, so that the processing load on the host device can be reduced. In addition, for each device, an update cycle to be applied is selected based on data set by the host device, and an operation state of each basic cycle in the selected update cycle is also determined. Then, serial data indicating the operation state of each device is output to the serial data line. This makes it possible to perform optimal integrated control of a plurality of devices connected to the same port regardless of the difference in update cycle.
図1は、遊技機における画像表示、音声出力、ステッピングモータによる役物等の回転およびランプの点灯を統合的に制御する統合処理システムのブロック構成図である。この統合処理システムは、上位装置であるCPU1と、統合LSI2と、LCD等の表示装置7と、スピーカ8と、シリアルドライバ9と、デバイス10とで構成されている。CPU1および統合LSI2は、外部バスを介して接続されており、CPU1によって発行されたコマンドおよびパラメータ(以下、これらを単に「コマンド」という)が統合LSI2内のレジスタ3に格納される。このコマンドには、グラフィック処理部4の処理内容を規定するグラフィック系コマンド、オーディオ処理部5の処理内容を規定するオーディオ系コマンド、および、シリアルコントローラ6の処理内容を規定するシリアル制御系コマンドの三種類が存在する。統合LSI2は、格納部であるレジスタ3の他に、グラフィック処理部4と、オーディオ処理部5と、シリアルコントローラ6とを有している。グラフィック処理部4は、レジスタ3に格納されたグラフィック系コマンドを読み込み、このコマンドによって指示されたグラフィック処理を行う。グラフィック処理は、外部ROM(図示せず)に格納された画像データを外部バスを介して取り込み、これに描画処理を施した上でフレームメモリ(図示せず)に書き込むといった流れが基本となる。そして、フレームメモリから読み出された1フレーム分の画像は、垂直同期信号Vsncによる同期制御の下、統合LSI2に接続されたバスを介して表示装置7に表示される。
FIG. 1 is a block diagram of an integrated processing system that integrally controls image display, audio output, rotation of an accessory by a stepping motor, and lighting of a lamp in a gaming machine. This integrated processing system includes a
また、オーディオ処理部5は、レジスタ3に格納されたオーディオ系コマンドを読み込み、このコマンドによって指示されたオーディオ処理を行う。オーディオ処理は、外部ROMに格納された音声データを外部バスを介して取り込み、これに信号処理を施すといった流れが基本となる。そして、このオーディオ処理によって生成された音声は、統合LSI2に接続されたバスを介してスピーカ8に出力される。
The
一方、統合LSI2に接続されたシリアルデータ線には、複数のシリアルドライバ9が接続されているとともに、それぞれのシリアルドライバ9には、複数のデバイス10が並列に接続されている。統合LSI2内のシリアルコントローラ6は、レジスタ3に格納されたシリアル制御系コマンドを読み込み、このコマンドの指示に応じたシリアルデータをシリアルデータ線に出力することによって、複数のデバイス10をシリアル制御する。本実施形態において、デバイス10自体はシリアルデータを解析する機能を備えていないので、デバイス10の駆動は、この機能を備えたシリアルドライバ9を介して行われる。それぞれのシリアルドライバ9は、シリアルデータ線に供給されたシリアルデータを受け取り、これに応じて、自己に接続されたデバイス10を駆動させる。なお、シリアルドライバ9との同期は、クロック線を介して、シリアルコントローラ6がシリアルドライバ9にクロックCLKを供給することによって行われる。シリアル制御の対象となるデバイス10には、LEDやランプといった発光体、或いは、同期電動機(ステッピングモータ)、整流子電動機、誘導電動機といったモータ類を含めて様々なものが存在するが、本実施形態では、一例として、遊技機の盤面に配置されるLED、および、役物等を回転させるステッピングモータの2種類を用いる。
On the other hand, a plurality of
グラフィック処理部4、オーディオ処理部5およびシリアルコントローラ6は、互いの処理が同期するように制御される。これらの制御によって、遊技機に表示される動画、出力される音声、ランプの点灯状態および役物の動きが同期し、これらの相互的な演出によって高度な演出効果が発揮される。なお、画像表示とシリアル制御との同期を図るべく、画像表示に用いられる垂直同期信号Vsncがシリアルコントローラ6に供給される。
The
図2は、シリアルコントローラ6のブロック構成図である。説明を簡略化するために、LED10aおよびステッピングモータ10b(以下、単に「モータ10b」という)が接続された1個のシリアルドライバ9に着目する。LED10aは、出力先D0によって発光状態が制御され、D0=0でオフ(非点灯)、D0=1でオン(点灯)である。一方、モータ10bは、出力先D1〜D4によって駆動制御が行われ、モータ相Aへの供給パルスがD1、モータ相Bへの供給パルスがD2、モータ相A’への供給パルスがD3、モータ相B'への供給パルスがD4である。
FIG. 2 is a block configuration diagram of the
以下、図1に示したレジスタ3をシリアルコントローラ6の一部として取り扱う。シリアルコントローラ6は、レジスタ3と、基本周期発生回路11と、更新周期発生回路12と、出力制御回路13とを主体に構成されている。上述したように、レジスタ3には、CPU1によって発行されたシリアル制御系コマンドが格納される。図3は、シリアル制御系コマンドのレジスタ3への設定例を示す図である。シリアル制御系コマンドは、周期選択データSELと、制御データとに大別される。周期選択データSELは、各デバイス10a,10bの更新周期を指定する。同図のケースは、出力先D0によって動作するLED10aには更新周期CRa、出力先D1〜D4によって動作するモータ10bには更新周期CRb(CRa≠CRb)をそれぞれ適用すべき旨を示している。これらの更新周期CRa,CRbは、後述する基本周期CBのm,n倍(m,nは整数かつm≠n)で規定され、このm,nの値が周期選択データSELによって指定される。その際、更新周期CRa,CRbが整数倍の関係になるように設定すれば、異種のデバイス10a,10bに関する制御の複雑化を避けることができる。以下の説明では、一例として、更新周期CRaを基本周期64個分(m=64)とし、更新周期CRbを基本周期8個分(n=8)とする。
Hereinafter, the
一方、制御データは、各デバイス10a,10bの動作内容を規定するが、これにはオフセット値Tofsとオン状態時間Tonとが存在する。詳細については後述するが、オフセット値Tofsは、更新周期CRa(またはCRb)の開始タイミングを基準としたオフセット時間を示しており、オン状態時間Tonは、オフ状態の終了タイミングを基準としたオン状態の継続時間を示す。これらの継続時間は、基本周期CBのi,j倍(i,jは整数)で規定され、このi,jの値が制御データによって指定される。例えば、図3のケースにおける出力先D3に関しては、更新周期CRbの開始タイミングから基本周期4個分(i=4)オフセットしたタイミングでオン状態とし、これを基本周期2個分(j=2)継続するといった如くである。このように、更新周期CRa,CRbにおいて、デバイス10a,10bをオンさせる基本周期CBの位置を指定することで、更新周期CRa,CRb全体におけるデバイス10a,10bのオン・オフが規定される。 On the other hand, the control data defines the operation content of each device 10a, 10b, which includes an offset value Tofs and an on-state time Ton. Although details will be described later, the offset value Tofs indicates an offset time based on the start timing of the update cycle CRa (or CRb), and the on-state time Ton is an on-state based on the end timing of the off-state. Indicates the duration of. These durations are defined by i, j times (i, j are integers) of the basic period CB, and the values of i, j are specified by the control data. For example, the output destination D3 in the case of FIG. 3 is turned on at a timing that is offset by four basic cycles (i = 4) from the start timing of the update cycle CRb, and this is turned on for two basic cycles (j = 2). It seems to continue. In this way, by specifying the position of the basic cycle CB for turning on the devices 10a and 10b in the update cycles CRa and CRb, on / off of the devices 10a and 10b in the entire update cycles CRa and CRb is specified.
基本周期発生回路11は、更新周期の最小単位を規定する基本周期CBとして、その開始タイミング毎にワンショットパルスを発生する。この基本周期CBは、更新周期発生回路12および出力制御回路13に出力される。一方、更新周期発生回路12は、基本周期CBの整数倍をベースに設定される更新周期(可変値)を複数生成可能である。更新周期CRは、オフセット値Tofsやオン状態時間Tonといった制御データを更新する時間的な単位を規定する。更新周期発生回路12は、レジスタ3に格納された全ての周期選択データSELを読み出し、これらのデータによって指定された全ての更新周期CRを発生する。更新周期CRは、その開始タイミングを基準とした基本周期CBの時系列的な推移(個数)をカウントしたカウント値CNTとして出力され、更新周期CRaのカウント値CNTaは0〜63の範囲、更新周期CRaのカウント値CNTbは0〜7の範囲となる。更新周期CRa,CRbを基本周期CBの整数倍をベースに設定する理由は、各更新周期CRa,CRbにおける基本周期CBの時系列的な推移をカウント値CNTとして明確に反映するためである。したがって、基本周期CBおよびカウント値CNTの同期をとることに支障がない限り、基本周期CBの整数倍の長さを有する時間領域の端部、或いは、隣り合った基本周期CBの間に、時間的な冗長領域を付加してもよい。これらの更新周期CRa,CRbは、出力制御回路13に出力される。
The basic cycle generation circuit 11 generates a one-shot pulse at each start timing as a basic cycle CB that defines the minimum unit of the update cycle. This basic cycle CB is output to the update
また、更新周期発生回路12は、垂直同期信号Vsncを参照して、更新周期CRa,CRbを垂直同期信号Vsncに同期させる。この同期は、垂直同期信号Vsncに応じて更新周期CRa,CRbのカウント値CNTa,CNTbをリセットすることによって実現される。このような周期の同期化によって、画像表示、盤面のランプ点灯および役物の動きの間における相互的な演出を容易かつ高次元にて行うことが可能になる。
The update
出力制御回路13は、レジスタ3より読み出された周期選択データSEL、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonに基づいて、デバイス10a,10bの更新周期の選択と、選択された更新周期を基準とした時分割制御とを行う。図4は、出力制御回路13のブロック構成図であり、図5は、出力制御のタイミングチャートである。この出力制御回路13は、制御部13aと、更新周期選択部13bと、動作決定部13cと、データ出力部13dとを主体に構成されている。なお、最終的にシリアルデータ線に出力されるシリアルデータは、デバイス10a,10bの動作状態を規定するデータを時系列的に並べたものであるが、そのヘッダとして、シリアルドライバ9固有の識別データ(ID)が付加されている。このIDは、シリアルコントローラ6とシリアルドライバ9との間のプロトコルにおいて、シリアルコントローラ6がシリアルドライバ9を個別指定するために用いられるとともに、シリアルドライバ9が自己宛のデータであるかを識別するために用いられる。シリアルデータの出力処理は、基本周期CB毎に繰り返され、基本周期CBの開始タイミングにおいて処理が開始される。
The
まず、制御部13aは、基本周期CBの開始タイミングにおいて、レジスタ3またはその他の記憶装置に格納されたデータベースを参照して、シリアルドライバ9の現在の接続状況を把握する。図4に示したデータベースを参照した結果、ID=Drv(1)〜Drv(x)のシリアルドライバ9が接続されていることが判明する。このデータベースには、シリアルドライバ9の接続状況以外にも、各シリアルドライバ9が駆動するデバイス10a,10bの接続状況が記述されており、CPU1によって管理される。データベースを参照した結果、現在接続中のシリアルドライバ9のIDがDrv(1)〜Drv(x)の場合、1基本周期CBの期間内で、x個の全シリアルドライバ9に対するデータ出力がドライバ単位で順次行われる。
First, the control unit 13a grasps the current connection status of the
今回、シリアルデータの出力対象となる1つのシリアルドライバ9(例えばID=Drv(1))に着目してデータベースを参照することによって、Drv(1)に接続された出力先(デバイス)が特定される。図4に示したデータベースを参照した結果、Drv(1)に接続された出力先がD0〜D4であることが判明する。制御部13aは、これらの出力先D0〜D4に関する周期選択データSEL、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonの読み出しを読出元となるレジスタ3に要求する。それとともに、制御部13aは、今回の出力対象であるシリアルドライバのID(=Drv(1))を含むヘッダ(1)をデータ出力部13dに出力する。これを受けたデータ出力部13dは、シリアルデータの先頭データとして上記ヘッダ(1)(ID=Drv(1)を含む)をシリアルデータ線に出力する。
This time, the output destination (device) connected to Drv (1) is specified by referring to the database focusing on one serial driver 9 (for example, ID = Drv (1)) that is the output target of serial data. The As a result of referring to the database shown in FIG. 4 , it is found that the output destinations connected to Drv (1) are D0 to D4. The control unit 13a requests the
レジスタ3から周期選択データSELが読み出されると、更新周期選択部13bは、制御部13aの制御下において、出力先D0〜D4のそれぞれに適用する更新周期(CRaまたはCRb)を順次選択する。図3のケースでは、出力先D0については更新周期CRaが選択され、この更新周期CRaに関する現時点でのカウント値CNTaが動作決定部13cに出力される。図5に示したように、更新周期CRaは、基本周期64個分に相当するので、そのカウント値CNTaは0から63までの範囲内で順次カウントアップされる。一方、出力先D1〜D4については更新周期CRbが選択され、この更新周期CRbに関する現時点でのカウント値CNTbが動作決定部13cに出力される。更新周期CRbは、基本周期8個分に相当するので、そのカウント値CNTbは0から7までの範囲内で順次カウントアップされる。
When the cycle selection data SEL is read from the
選択されたカウント値CNT(CNTaまたはCNTb)が入力される毎に、動作決定部13cは、この入力カウント値CNTに対応付けられた出力先D(D0〜D4のいずれか)の動作を決定する。出力先Dに出力するデータは、この出力先Dに適用される更新周期CRのカウント値CNT、そのオフセット値Tofs、および、そのオン状態時間Tonを入力とした下記の設定規則に基づいて、一義的に特定される。 Each time the selected count value CNT (CNTa or CNTb) is input, the operation determination unit 13c determines the operation of the output destination D (any one of D0 to D4) associated with the input count value CNT. . The data to be output to the output destination D is uniquely defined based on the following setting rule using the count value CNT of the update cycle CR applied to the output destination D, its offset value Tofs, and its on-state time Ton as inputs. Specific.
(設定規則)
カウント値CNT 出力先Dの動作状態
CNT<Tofs オフ(=0)
Tofs≦CNT<(Tofs+Ton) オン(=1)
(Tofs+Ton)≦CNT オフ(=0)
(Setting rules)
Count value CNT Operation status of output destination D CNT <Tofs Off (= 0)
Tofs ≦ CNT <(Tofs + Ton) ON (= 1)
(Tofs + Ton) ≤ CNT off (= 0)
図3のケースでは、出力先D0のオフセット値Tofsは0で、オン状態時間Tonは32である。したがって、カウント値CNTa=0では、この出力先D0はオンに設定される。そして、出力先D0に続く出力先(D1,D2,D3,D4)に関しては、(オン,オフ,オフ,オフ)に順次設定される。動作決定部13cは、出力先D0〜D4の動作状態を時系列的に並べた(1,1,0,0,0)をデータ(1)としてデータ出力部13dに出力する。これを受けたデータ出力部13dは、上記ヘッダ(1)(ID=Drv1を含む)に続くデータ(1)として(1,1,0,0,0)をシリアルデータ線に基本周期CB単位で出力する。ヘッダ(1)およびデータ(1)によって構成されたシリアルデータが、ID=Drv1のシリアルドライバ9向けのデータとなる。
In the case of FIG. 3, the offset value Tofs of the output destination D0 is 0, and the on-state time Ton is 32. Therefore, when the count value CNTa = 0, the output destination D0 is set to ON. The output destinations (D1, D2, D3, D4) subsequent to the output destination D0 are sequentially set to (on, off, off, off). The operation determination unit 13c outputs (1, 1, 0, 0, 0) in which the operation states of the output destinations D0 to D4 are arranged in time series as data (1) to the
以上のような一連の処理は、ID=Drv(2),Drv(3),・・・,Drv(x)のシリアルドライバ9について同様に繰り返される。そして、全シリアルドライバ9に関する処理の終了を以て、今回の基本周期CBにおける処理が終了する。このような1基本周期内の処理は、基本周期CB毎に繰り返される。これにより、出力先D0〜D4は、図5に示したように推移する。まず、出力先D0(SEL=CRa,Tofs=0,Ton=32)に関しては、更新周期CRaの開始タイミングであるカウント値CNTa=0で1レベルに立ち上がり、この状態がカウント値CNTa=32に到達するまで継続する。そして、カウント値CNTa=32に到達した時点で0レベルに立ち下がり、更新周期CRaの終了タイミングであるカウント値CNTa=63まで継続する。これにより、出力先D0に接続されたLED10aは、更新周期CRaを1フレーム(デバイスを駆動する上での単位)とする期間内において、50%のオンデューティで発光することになる。LED10aの階調制御は、オンデューティを調整することによって行われる。また、出力先D1(SEL=CRb,Tofs=0,Ton=2)に関しては、更新周期CRbの開始タイミングであるカウント値CNTb=0で1レベルに立ち上がり、この状態がカウント値CNTb=2に到達するまで継続する。そして、カウント値CNTb=2に到達した時点で0レベルに立ち下がり、更新周期CRbの終了タイミングであるカウント値CNTa=7まで継続する。出力先D2〜D4に関しては、出力先D1の波形を基本周期2個分ずつ順次ずらした波形となる。これにより、出力先D1〜D4に接続されたモータ10bが1相励磁ステッピングモータの場合、更新周期CRbの期間内において、4パルス分だけ順回転することになる(1パルスあたりステップ角が1度ならば4度)。モータ10bの回転制御は、パルスを調整することによって行われる。なお、モータ10bを逆回転させる場合には、出力先D1〜D4における波形のずれ方向を逆に設定すればよい。
The series of processes as described above are similarly repeated for the
図6は、シリアルデータの出力例を示す図である。シリアルコントローラ6とシリアルドライバ9との間では、データのやりとりに関するプロトコルが予め決められている。シリアルデータ線に出力されたシリアルデータは、シリアルデータ線に接続された全てのシリアルドライバ9に供給される。それぞれのシリアルドライバ9は、シリアルデータのヘッダ中に含まれるID(=Drv(1))を参照して、自己に割り当てられたIDと一致するか否かを判定する。そして、自己のIDと一致するシリアルドライバ9(ID=Drv(1))は、このシリアルデータに含まれるデータD0〜D4をパラレルデータに変換し、これに基づいてLED10aおよびモータ10bを駆動させる。シリアルデータ中のビットを取り込むタイミングは、クロック線に供給されたクロックCLKの立ち上がりタイミングによって規定される。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of serial data output. A protocol related to data exchange between the
このように、本実施形態によれば、CPU1の処理負荷の軽減を図ることができる。シリアルコントローラ6は、CPU1によって設定された周期選択データSELに基づいて、周期の異なる複数の更新周期CRa,CRbを発生する。それとともに、シリアルコントローラ6は、CPU1によって設定された制御データに基づいて、同一ポートに接続された異種デバイス10a,10bに適用される更新周期CRa,CRbを個別に選択し、選択された更新周期CRa(またはCRb)を基準とした時分割制御を行う。したがって、CPU1は、レジスタ3に周期選択データSEL、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonを設定するだけで済み、CPU1自身が更新周期CRa,CRbを生成したり、これらを常時管理したりする必要がない。また、CPU1は、基本周期CBよりも比較的長い更新周期CRa,CRbで、デバイス10a,10bの出力設定を行えば足りる。
Thus, according to the present embodiment, the processing load on the
また、本実施形態によれば、適用すべき更新周期CRa,CRbが異なる異種デバイス10a,10bに関するシリアル制御の最適化を図ることができる。ここで、比較例として、全デバイス10a,10bの更新周期を一定にするケースを考える。このケースにおいて、長周期であるLED10aの更新周期を一律に適用した場合には、短周期であるモータ10bの単位時間当たりの回転分解能が低下するため、高速回転が困難になる。一方、短周期であるモータ10bの更新周期を一律に適用した場合には、長周期であるLED10aの階調制御が必要以上に複雑化してしまう。これに対して、本実施形態では、異なる更新周期CRa,CRbで動作する異種デバイス10a,10bを、一方が他方の特性を阻害することなく、同一ポートに配置することでき、かつ、それぞれに対して最適なデバイス制御を統合的に行うことが可能になる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to optimize serial control related to the different devices 10a and 10b having different update cycles CRa and CRb to be applied. Here, as a comparative example, consider a case where the update cycle of all the devices 10a and 10b is constant. In this case, when the update cycle of the LED 10a having a long cycle is uniformly applied, the rotational resolution per unit time of the motor 10b having a short cycle is lowered, so that high-speed rotation becomes difficult. On the other hand, when the update cycle of the motor 10b having a short cycle is uniformly applied, gradation control of the LED 10a having a long cycle becomes more complicated than necessary. On the other hand, in the present embodiment, different devices 10a and 10b operating at different update periods CRa and CRb can be arranged in the same port without disturbing the other characteristic, and And optimal device control can be performed in an integrated manner.
また、本実施形態によれば、更新周期CRa、CRbを共に基本周期CBの整数倍で設定している。これにより、更新周期CRa,CRbの生成・管理が容易になる。特に、長い方の更新周期CRaを短い方の更新周期CRbの整数倍に設定すれば、長い更新周期CRaの開始・終了タイミングが短い更新周期CRbのそれと一致するので、異種デバイス10a,10bを制御する際の同期が取りやすく、デバイス10a,10bの動作設定が容易になる。 Further, according to the present embodiment, the update periods CRa and CRb are both set as an integral multiple of the basic period CB. This facilitates the generation and management of the update cycles CRa and CRb. In particular, if the longer update cycle CRa is set to an integral multiple of the shorter update cycle CRb, the start / end timing of the long update cycle CRa coincides with that of the short update cycle CRb, so that the heterogeneous devices 10a and 10b are controlled. This makes it easy to synchronize, and the operation settings of the devices 10a and 10b are facilitated.
また、本実施形態によれば、オフセット値Tofsおよびオン状態時間Tonといった制御データを基本周期CBの個数(倍数)によって規定することで、デバイス10a,10bの動作内容を規定する制御データの解釈が容易になり、シリアルコントローラ6の回路構成を簡略化できる。
Further, according to the present embodiment, the control data such as the offset value Tofs and the on-state time Ton are defined by the number (multiple) of the basic period CB, so that the control data defining the operation contents of the devices 10a and 10b can be interpreted. It becomes easy and the circuit configuration of the
さらに、本実施形態によれば、垂直同期信号Vsncと同期した更新周期CRa,CRbを用いることで、画像表示と異種デバイス10a,10bの動作との間における相互的かつ高次元な演出を容易に行うことが可能となる。 Furthermore, according to the present embodiment, by using the update periods CRa and CRb synchronized with the vertical synchronization signal Vsnc, it is possible to easily produce a mutual and high-dimensional effect between the image display and the operation of the different devices 10a and 10b. Can be done.
なお、上述した実施形態において、シリアルコントローラ6は、予め規定されたプロトコルに準拠したシリアルドライバ9を介してデバイス10a,10bのシリアル制御を行っているが、デバイス10a,10b自身がプロトコルに対応しているる場合、当然ながらシリアルドライバ9が不要になる。この場合、デバイス10a,10bがシリアルデータ線に直接接続される形態となる。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、出力先D0〜D4のそれぞれに1ビット(オン/オフ)を割り当てているが、多ビット(オン/オフ/中間レベル)を割り当てるようにしてもよい。 In the embodiment described above, 1 bit (on / off) is assigned to each of the output destinations D0 to D4, but multiple bits (on / off / intermediate level) may be assigned.
1 CPU
2 統合LSI
3 レジスタ
4 グラフィック処理部
5 オーディオ処理部
6 シリアルコントローラ
7 表示装置
8 スピーカ
9 シリアルドライバ
10 デバイス
10a LED
10b モータ
11 基本周期発生回路
12 更新周期発生回路
13 出力制御回路
13a 制御部
13b 更新周期選択部
13c 動作決定部
13d データ出力部
1 CPU
2 Integrated LSI
10b Motor 11 Basic
Claims (18)
前記上位装置によって前記複数のデバイス毎に設定されるデータとして、前記デバイスの動作内容を規定する制御データと、該制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する周期選択データとを格納する格納部と、
基本周期の整数倍をベースに設定される複数の異なる前記更新周期を発生可能であり、前記格納部から読み出された前記周期選択データによって指定された前記更新周期を発生する更新周期発生回路と、
前記格納部より読み出された前記周期選択データに基づいて、各前記デバイスに適用する更新周期を選択するとともに、前記格納部より読み出された前記制御データに基づいて、各前記デバイスの動作状態を、当該デバイスについて前記選択された更新周期を構成する前記基本周期毎に決定することによって、前記シリアルデータ線に出力すべき前記シリアルデータを生成する出力制御回路とを有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアルコントローラ。 In a serial controller that serially controls a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting serial data according to an instruction from the host device to the serial data line,
As data to be set for each of the plurality of devices by the host system, the control data defining the operation contents of the device, and a cycle selection data designating the updating period of the temporal unit for updating the control data A storage unit for storing;
Is capable of generating a plurality of different said update period is an integral multiple of the fundamental period based, the update period generating circuit for generating the update period designated by the period selection data read from said storage unit ,
On the basis of the storage unit from the read the cycle selection data, along with selecting an update cycle to apply to each said device, based on the control data read from the storage unit, the operating state of each of said devices and by determining for each of the basic period constituting the selected update cycle for the device, it has a an output control circuit for generating the serial data to be output to the serial data line,
Among the plurality of devices connected to the same said serial data line, at least one device, a serial controller, characterized in Rukoto set to different update periods with other devices.
前記格納部は、前記第1のデバイスの更新周期を指定する第1の周期選択データと、前記第1のデバイスの動作内容を規定する第1の制御データと、前記第2のデバイスの更新周期を指定する第2の周期選択データと、前記第2のデバイスの動作内容を規定する第2の制御データとを格納し、
前記更新周期発生回路は、前記格納部から読み出された前記第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生するとともに、前記格納部から読み出された前記第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生し、
前記出力制御回路は、前記格納部より読み出された前記第1の周期選択データに基づいて、前記第1のデバイスの更新周期として前記第1の更新周期を選択し、前記格納部より読み出された前記第1の制御データに基づいて、前記第1の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける前記第1のデバイスの動作状態を決定するとともに、前記格納部より読み出された前記第2の周期選択データに基づいて、前記第2のデバイスの更新周期として前記第2の更新周期を選択し、前記格納部より読み出された前記第2の制御データに基づいて、前記第2の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける前記第2のデバイスの動作状態を決定することを特徴とする請求項1に記載されたシリアルコントローラ。 The plurality of devices connected to the same serial data line include a first device and a second device,
The storage unit, the a first cycle selection data designating the updating period of the first device, the first control data defining the operation content of the first device, updating period of the second device storing a second cycle selection data designating, a second control data defining the operation content of the second devices,
The update cycle generating circuit, based on the first cycle selection data read from the storage unit, together with the (m is an integer) m multiple of the basic period for generating a first update cycle is, the storage said read from parts on the basis of the second cycle selection data, n times the fundamental period (n is an integer different from the m) to generate a second update cycle is,
The output control circuit, the read out from the storage unit based on the first cycle selection data, select the first update cycle as the update period of the first device, read out from the storage unit based on said first control data, and determines the operating state of the first device in each of the basic period constituting the first update cycle, the second of said read from storage unit based on the cycle selection data, the second selecting the second update cycle as an update cycle of the device, on the basis of the read out from the storage unit the second control data, said second update The serial controller according to claim 1, wherein an operation state of the second device in each of the basic periods constituting the period is determined.
前記出力制御回路は、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加することを特徴とする請求項1に記載されたシリアルコントローラ。 In the serial controller connected to a serial driver that drives the plurality of devices via a serial data line,
The serial controller according to claim 1, wherein the output control circuit adds identification data unique to a serial driver as a header of serial data.
前記更新周期発生回路は、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させることを特徴とする請求項1に記載されたシリアルコントローラ。 In the serial controller that performs the serial control in synchronization with image display,
The serial controller according to claim 1, wherein the update cycle generation circuit synchronizes the update cycle with the vertical synchronization signal by referring to a vertical synchronization signal used for image display.
前記複数のデバイスのそれぞれのデバイスに関して、前記デバイスの動作内容を規定する制御データと、該制御データを更新する時間的な単位となる更新周期を指定する周期選択データとを設定する第1のステップと、
前記設定された周期選択データによって指定された複数の異なる前記更新周期を発生する第2のステップと、
前記設定された周期選択データに基づいて、各デバイスに適用する前記更新周期を選択する第3のステップと、
前記設定された制御データに基づいて、各デバイスの動作状態を、当該デバイスについて前記選択された更新周期を構成する前記基本周期毎に決定することによって、前記シリアルデータ線に出力すべき前記シリアルデータを生成する第4のステップとを有し、
同一の前記シリアルデータ線に接続された前記複数のデバイスのうち、少なくとも1つのデバイスは、他のデバイスと異なる更新周期に設定されることを特徴とするシリアル制御方法。 In a serial control method for serially controlling a plurality of devices connected to the same serial data line by outputting serial data according to an instruction from a host device to the serial data line,
For each of the devices of said plurality of devices, a first step of setting the control data defining the operation contents of the device, and a cycle selection data designating the updating period of the temporal unit for updating the control data When,
A second step of generating a plurality of different said updating period specified by the set cycle selection data,
On the basis of the set period selection data, a third step of selecting the update period to be applied to each device,
On the basis of the set control data, the operation status of each device, the serial data by determining for each of the basic period constituting the selected update cycle for the device, to be output to the serial data line have a fourth step of generating a
Among the plurality of devices connected to the same said serial data line, at least one device, a serial control method according to claim Rukoto set to different update periods with other devices.
前記第1のステップは、
前記第1のデバイスの更新周期を指定する第1の周期選択データと、前記第1のデバイスの動作内容を規定する第1の制御データと、前記第2のデバイスの更新周期を指定する第2の周期選択データと、前記第2のデバイスの動作内容を規定する第2の制御データとを設定するステップであり、
前記第2のステップは、
前記設定された第1の周期選択データに基づいて、基本周期のm倍(mは整数)である第1の更新周期を発生するステップと、
前記設定された第2の周期選択データに基づいて、基本周期のn倍(nはmと異なる整数)である第2の更新周期を発生するステップとを有し、
前記第3のステップは、
前記設定された第1の周期選択データに基づいて、前記第1のデバイスの更新周期として前記第1の更新周期を選択するステップと、
前記設定された第2の周期選択データに基づいて、前記第2のデバイスの更新周期として前記第2の更新周期を選択するステップとを有し、
前記第4のステップは、
前記設定された第1の制御データに基づいて、前記第1の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける前記第1のデバイスの動作状態を決定するステップと、
前記設定された第2の制御データに基づいて、前記第2の更新周期を構成する基本周期のそれぞれにおける前記第2のデバイスの動作状態を決定するステップとを有することを特徴とする請求項10に記載されたシリアル制御方法。 The plurality of devices connected to the same serial data line include a first device and a second device,
The first step includes
Second specifying the first cycle selection data designating the updating period of the first device, the first control data defining the operation content of the first device, the update cycle of the second device and cycle selection data, a step of setting the second control data defining the operation content of the second device,
The second step includes
Generating a first update period that is m times the basic period (m is an integer) based on the set first period selection data;
Generating a second update period that is n times the basic period (n is an integer different from m) based on the set second period selection data;
The third step includes
A step based on the first cycle selection data, selects the first update cycle as the update period of the first device the set,
Based on the second cycle selection data the set, and a step of selecting the second update cycle as the update period of the second device,
The fourth step includes
Determining an operating state of the first device in each of the fundamental period on the basis of the first control data to which the set, forming the first update cycle,
Based on the second control data the set, according to claim 10, characterized in that a step of determining the operating state of the second device in each of the basic cycle constituting the second update period Serial control method described in 1.
前記第4のステップは、シリアルデータのヘッダとして、シリアルドライバ固有の識別データを付加するステップを有することを特徴とする請求項10に記載されたシリアル制御方法。 In the serial control method connected to a serial driver that drives the plurality of devices via a serial data line,
The serial control method according to claim 10 , wherein the fourth step includes a step of adding identification data unique to a serial driver as a header of serial data.
前記第2のステップは、画像表示に用いられる垂直同期信号を参照することによって、更新周期を垂直同期信号と同期させるステップを有することを特徴とする請求項10に記載されたシリアル制御方法。 In the serial control method in which the serial control is performed in synchronization with image display,
The serial control method according to claim 10 , wherein the second step includes a step of synchronizing an update period with a vertical synchronization signal by referring to a vertical synchronization signal used for image display.
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