JPH0475696B2 - - Google Patents
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- JPH0475696B2 JPH0475696B2 JP58161434A JP16143483A JPH0475696B2 JP H0475696 B2 JPH0475696 B2 JP H0475696B2 JP 58161434 A JP58161434 A JP 58161434A JP 16143483 A JP16143483 A JP 16143483A JP H0475696 B2 JPH0475696 B2 JP H0475696B2
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/407—Bus networks with decentralised control
- H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバス式ネツトワークのアクセス方式に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an access method for bus-based networks.
バス式ネツトワークのアクセス方式としては、
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/
Collision Detecion)方式、Token passing方式
などがあるが、前者の方式では高負荷時において
衝突回数が増大しスループツトが低下するという
欠点があり、後者の方式では、送信要求の有無に
かかわらずトークンは全ての収容ノードステーシ
ヨンを巡回するためノードステーシヨン数が増大
するとスループツトが低下するという欠点があ
る。 The access method for the bus network is as follows:
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/
Collision Detection) method, Token passing method, etc. However, the former method has the disadvantage that the number of collisions increases and throughput decreases under high load, while the latter method has the disadvantage that all tokens are passed regardless of whether there is a transmission request or not. The problem is that as the number of node stations increases, the throughput decreases as the number of node stations increases.
本発明の目的は、衝突が生じても直ちに競合状
態を回避でき、かつノードステーシヨン数が増大
してもスループツトが増大しないバスアクセス方
式を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bus access system that can immediately avoid contention even if a collision occurs, and that does not increase throughput even when the number of node stations increases.
本発明によれば複数のノードステーシヨンがバ
スにより接続されたネツトワークにおいて、信号
フレームに競合用フイールドを設け、送信を行な
うノードステーシヨンは前記バスの無信号状態を
検出すると送信を開始するとともに、自己のアド
レスあるいは送信メツージに割り当てられたコー
ドに対応した信号を前記競合用フイールドにおい
て送出し、前記信号の送出ビツトがレベル0のと
きに前記バスにレベル1のビツトに対応した信号
が送出されているのを検出したノードステーシヨ
ンは送信を停止するバス式ネツトワークのアクセ
ス方式が得られる。 According to the present invention, in a network in which a plurality of node stations are connected by a bus, a contention field is provided in a signal frame, and when a node station that performs transmission detects a no-signal state on the bus, it starts transmitting and also self-transmits. A signal corresponding to an address or a code assigned to a transmission method is sent in the contention field, and when a sending bit of the signal is level 0, a signal corresponding to a level 1 bit is sent to the bus. A bus-based network access method is provided in which a node station that detects a signal stops transmitting data.
次に図面を参照しながら本発明を詳細に説明す
る。第1図にバス式ネツトワークの構成を示す。
第1図のネツトワークは、バス1により接続され
たノードステーシヨン2,3,4,5,6とバス
1を終端する終端装置7,8とから構成されてい
る。 Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. Figure 1 shows the configuration of a bus network.
The network shown in FIG. 1 is composed of node stations 2, 3, 4, 5, and 6 connected by a bus 1, and termination devices 7 and 8 that terminate the bus 1.
第2図に示すバス1上の信号図を用いて本発明
によるアクセス方法を説明する。ノードステーシ
ヨン2,3,4がバス1のアイドル状態を検出し
た後同時に送信を開始した場合を考える。第2図
aはこれらノードステーシヨンからの信号フレー
ムがバス1上で重なつた衝突状態を示す。各ノー
ドステーシヨンから送出される信号フレームの構
成を第3図に示す。ノードステーシヨン2,3,
4はプリアンブルPRを送出し、更に同図に示す
競合用フイールドにおいて、各アドレスに対応し
た信号CODEを送出する。各ノードステーシヨン
は互いに異なる信号CODEを有しており、ノード
ステーシヨン2,3,4の信号CODEをそれぞれ
110,101,011とする。プリアンブル
PRにひきつづき第2図b,c,dに示すように
ノードステーシヨン2,3,4はそれぞれ信号コ
ードの第1ビツト、すなわち1,1,0を送出す
る。競合用フイールドにおけるバス1上の信号レ
ベルを第2図eに示す。第1ビツト目において
は、ノードステーシヨン2,3のレベル1の信号
が加算され、バス1のレベルは1以上となつてい
る。この信号レベルは全てのノードステーシヨン
に受信される。ノードステーシヨン4はレベル0
の第1ビツトを出力したにもかかわらずバス1は
レベル1以上となつているので送信権の獲得を断
念し直ちに送信を停止する。従つて第2図dに破
線で示す信号CODEの第2及び第3ビツトの1,
1は送出されない。レベル1の第1ビツトを送出
したノードステーシヨン3,4はひき続き、信号
CODEの第2ビツト目を送出する。ノードステー
シヨン3はレベル0の第2ビツトを送出したのに
もかかわらずバス1にはレベル1の信号が供給さ
れ非アイドル状態となつて信号CODEの第3ビツ
ト目以降の送信を停止する。第3ビツト目では、
ノードステーシヨン2はレベル0を出力し、バス
1がレベル0であることを検出することにより唯
一送信権を獲得したことを認識し、第3図に示す
情報フレームを送出する。なお、情報フレームは
開始フラグSF、あて先アドレスDA、発信アドレ
スSA、情報フイールドINFO、終了フラグEFに
より構成されている。 The access method according to the present invention will be explained using the signal diagram on the bus 1 shown in FIG. Consider the case where node stations 2, 3, and 4 start transmitting simultaneously after detecting the idle state of bus 1. FIG. 2a shows a collision situation in which signal frames from these node stations overlap on bus 1. FIG. 3 shows the structure of the signal frame sent out from each node station. node station 2, 3,
4 sends out a preamble PR, and further sends out a signal CODE corresponding to each address in the competition field shown in the figure. Each node station has a different signal CODE, and the signals CODE of node stations 2, 3, and 4 are 110, 101, and 011, respectively. preamble
Following PR, the node stations 2, 3 and 4 each transmit the first bit of the signal code, ie 1, 1, 0, as shown in FIGS. 2b, c and d. The signal levels on bus 1 in the contention field are shown in FIG. 2e. At the first bit, level 1 signals of node stations 2 and 3 are added, and the level of bus 1 is greater than 1. This signal level is received by all node stations. Node station 4 is level 0
Since the bus 1 is at level 1 or higher even after outputting the first bit of , it gives up on acquiring the transmission right and immediately stops transmission. Therefore, the second and third bits 1, 1,
1 is not sent. Node stations 3 and 4, which sent out the first bit of level 1, continue to send the signal
Sends the second bit of CODE. Even though the node station 3 has sent out the second bit of level 0, a signal of level 1 is supplied to the bus 1, and it enters a non-idle state and stops transmitting the third and subsequent bits of the signal CODE. In the third bit,
Node station 2 outputs level 0, detects that bus 1 is at level 0, recognizes that it has acquired the sole transmission right, and sends out the information frame shown in FIG. Note that the information frame is composed of a start flag SF, destination address DA, originating address SA, information field INFO, and end flag EF.
次に本実施例に用いるノードステーシヨンの構
成を第4図に示す。第4図のノードステーシヨン
はアクセス制御回路11、アイドル検出回路1
2、モノステーブルマルチバイブレータ13、送
信バツフア14、受信バツフア15とから構成さ
れ、いずれもバス1に接続されている。モノステ
ーブルマルチバイブレータ13はバス1のビジー
状態によりトリガされレベル1を出力する。この
モノステーブルマルチバイブレータ13により発
生される出力パルス信号のパルス巾は競合用フイ
ールドの時間長より長く設定する。送信要求が生
じた場合、アクセス制御回路11はアイドル検出
回路12がアイドル状態を検出しかつモノステー
ブルマルチバイブレータ13の出力が0であるこ
とにもとづき、プリアンブルPRを送出する。な
お、各ノードステーシヨンにおいては、競合用フ
イールド内でバス1上の信号レベルが0のとき、
アイドル検出回路11は見かけ上はアイドルと判
定してしまうが、これはモノステーブルマルチバ
イブレータ13がバス1上のプリアンブルPRに
よりトリガされ出力1を競合フイールドの時間幅
以上保持することにより真のアイドルとは区別さ
れるので、競合フイールド内の見かけ上のアイド
ル状態により新たに送信を開始するノードステー
シヨンは生じない。送信を開始したノードステー
シヨンのアクセス制御回路11はプリアンブル
PRにひきつづき信号CODEを送出すると同時に
アイドル検出回路12の出力を監視し、信号
CODEのうちのレベル0のビツトを送出したにも
拘らずバス1が信号レベル1の場合は直ちに送信
を停止し、モノステーブルマルチバイブレータ1
3の出力が0になりかつバス1がアイドル状態と
なるのを待つ。以下、この制御をくり返し信号
CODE全てを送出できたノードステーシヨンが送
信権を獲得し、送信バツフア14内の情報フレー
ムを送出する。 Next, FIG. 4 shows the configuration of the node station used in this embodiment. The node station in FIG. 4 includes an access control circuit 11 and an idle detection circuit 1.
2, a monostable multivibrator 13, a transmission buffer 14, and a reception buffer 15, all of which are connected to the bus 1. Monostable multivibrator 13 is triggered by the busy state of bus 1 and outputs level 1. The pulse width of the output pulse signal generated by this monostable multivibrator 13 is set to be longer than the time length of the competition field. When a transmission request occurs, the access control circuit 11 sends out a preamble PR based on the fact that the idle detection circuit 12 detects an idle state and the output of the monostable multivibrator 13 is 0. Note that in each node station, when the signal level on bus 1 is 0 in the contention field,
The idle detection circuit 11 apparently determines it to be idle, but this is because the monostable multivibrator 13 is triggered by the preamble PR on the bus 1 and holds output 1 for longer than the time width of the contention field. are distinguished, so that apparent idleness in the contention field does not result in a node station starting a new transmission. The access control circuit 11 of the node station that started the transmission transmits the preamble
At the same time as sending out the signal CODE following PR, the output of the idle detection circuit 12 is monitored, and the signal
If the bus 1 signal level is 1 even though the level 0 bit of CODE has been sent out, the transmission is immediately stopped and the monostable multivibrator 1
Wait until the output of bus 3 becomes 0 and bus 1 becomes idle. From now on, this control is repeated until the signal
The node station that is able to transmit all CODEs acquires the transmission right and transmits the information frame in the transmission buffer 14.
以上衝突時について説明したが、衝突が生じな
い場合は、信号CODEのうちレベル0のビツトを
送出した時バス1がレベル1になることはないの
でアクセスしたノードステーシヨンはひきつづき
送信を行なうことができる。 As described above in the case of a collision, if a collision does not occur, bus 1 will not become level 1 when the level 0 bit of the signal CODE is sent, so the accessed node station can continue to transmit data. .
このように本発明によれば、例え衝突が生じて
も競合フイールド内で衝突状態を解消することが
できる。 As described above, according to the present invention, even if a collision occurs, the collision state can be resolved within the conflict field.
第5図に本発明に用いる信号フレームの別の例
を示す。この信号フレームの競合フイールドは優
先信号PIと信号CODEとから構成される。優先信
号PIは、通信の特性あるいは衝突により送信を
停止した回数に応じて与える。例えば、音声など
の同期型通信に対し高い優先度を与えたり、送信
停止回数が増大するほど高い優先度を与える。な
お、競合フイールド内の1ビツトの長さは情報フ
レーム内のビツト幅より大きくしてもよい。ま
た、バス1上の信号よりクロツク抽出し各ノード
ステーシヨン間のビツト同期を行なうシステムに
おいては、第3図、第5図の信号フレームでは同
期ひきこみが不十分な場合、競合用フイールドと
開始フラグSFの間に同期ひきこみのためのフイ
ールドを設けてもよい。 FIG. 5 shows another example of a signal frame used in the present invention. The contention field of this signal frame is composed of a priority signal PI and a signal CODE. The priority signal PI is given depending on the communication characteristics or the number of times transmission has been stopped due to collision. For example, a higher priority is given to synchronous communication such as voice, or a higher priority is given as the number of transmission stops increases. Note that the length of one bit in the contention field may be greater than the bit width in the information frame. In addition, in a system that performs bit synchronization between each node station by extracting the clock from the signal on bus 1, if the signal frames shown in Figures 3 and 5 are insufficient for synchronization, the contention field and start flag A field for synchronous withdrawal may be provided between SFs.
第6図に本発明の別の実施例における衝突時の
バス1の信号図を示し、本実施例に用いるノード
ステーシヨンの構成を第7図に示す。第7図のノ
ードステーシヨンは第4図のノードステーシヨン
のアイドル検出回路12の代わりに減算回路16
が設けられ更にバス1とアクセス制御回路11と
の間にドライバ17が加わつたものである。 FIG. 6 shows a signal diagram of the bus 1 at the time of a collision in another embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the configuration of the node station used in this embodiment. The node station of FIG. 7 has a subtraction circuit 16 instead of the idle detection circuit 12 of the node station of FIG.
A driver 17 is further added between the bus 1 and the access control circuit 11.
第6図1に、送出された信号フレームの各フイ
ールドの時間位置を示す。第6図2,4,6に示
すように同時に送信を開始したノードステーシヨ
ン2,3,4のアクセス制御回路11はプリアン
ブルPRにひきつづきそれぞれの信号CODEの第
1ビツトをドライバ17を介しバス1に送出す
る。これらノードステーシヨンの減算回路16は
正入力(+)に供給されるバス1上の信号から負
入力(−)に供給される自己の信号を除去し衝突
の有無をアクセス制御回路11に通知する。ノー
ドステーシヨン2,3,4の減算回路16の出力
を第6図3,5,7に示す。ノードステーシヨン
4は信号CODEの第1ビツトのレベルが0に対
し、減算回路16の出力は1以上となりバス1が
非アイドル状態であることを示しているので送信
を停止する。従つて、同図6に破線で示す信号
CODEの残りのビツトは送出されない。ノードス
テーシヨン2,3は信号レベル1を送出するが、
減算回路16の出力は1となるので、ひきつづき
信号CODEの第2ビツトを送出する。第2ビツト
の送出時においてはノードステーシヨン2のみが
信号レベル1を送出する。従つて第6図3,5に
示すようにノードステーシヨン2の減算回路16
の出力は0となり、ノードステーシヨン3の減算
回路16の出力は1となる。従つて、ノードステ
ーシヨン3は直ちに送信を停止し、同図4に破線
で示す信号CODEの第3ビツト目は送出されな
い。ノードステーシヨン2は信号レベル1を送出
したのに対し減算回路16の出力が0であること
により、衝突が無いことを認識し同図2に破線で
示す信号CODEの第3ビツトを送出することなく
直ちに送信権を獲得し、送信バツフア14を起動
し情報フレームを送出する。 FIG. 61 shows the time position of each field of the transmitted signal frame. As shown in FIG. 6, the access control circuits 11 of the node stations 2, 3, and 4 that started transmitting at the same time send the first bit of each signal CODE to the bus 1 via the driver 17 following the preamble PR. Send. The subtraction circuits 16 of these node stations remove their own signals supplied to the negative inputs (-) from the signals on the bus 1 supplied to the positive inputs (+), and notify the access control circuit 11 of the presence or absence of a collision. The outputs of the subtraction circuits 16 of the node stations 2, 3, and 4 are shown in FIGS. 3, 5, and 7. The node station 4 stops transmitting since the level of the first bit of the signal CODE is 0, and the output of the subtraction circuit 16 is 1 or more, indicating that the bus 1 is in a non-idle state. Therefore, the signal shown by the broken line in FIG.
The remaining bits of CODE are not transmitted. Node stations 2 and 3 send out signal level 1, but
Since the output of the subtraction circuit 16 is 1, it continues to send out the second bit of the signal CODE. When transmitting the second bit, only the node station 2 transmits a signal level 1. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 5, the subtraction circuit 16 of the node station 2
The output of the node station 3 becomes 0, and the output of the subtraction circuit 16 of the node station 3 becomes 1. Therefore, the node station 3 immediately stops transmitting, and the third bit of the signal CODE shown by the broken line in FIG. 4 is not transmitted. Although the node station 2 sent out the signal level 1, since the output of the subtraction circuit 16 is 0, it recognizes that there is no collision and does not send out the third bit of the signal CODE shown by the broken line in FIG. Immediately acquires the transmission right, activates the transmission buffer 14, and transmits the information frame.
非衝突時の場合は送信ノードステーシヨンはプ
リアンブル送出時に非衝突状態を検出することが
でき、競合用フイールドを送出することなく直ち
に送信権を獲得することができる。 In the case of non-collision, the transmitting node station can detect the non-collision state when transmitting the preamble and can immediately acquire the transmission right without transmitting the contention field.
このように、本発明によれば、衝突が生じても
衝突をくり返すことなく1つのノードステーシヨ
ンが送信権を獲得することができ、また、各ノー
ドステーシヨンはランダムアクセスすることがで
きるので、トークンバス方式のように送信権の巡
回による無駄時間は生じない。 As described above, according to the present invention, even if a collision occurs, one node station can acquire the transmission right without repeating the collision, and each node station can access the token at random. Unlike the bus system, there is no wasted time due to circulation of transmission rights.
更に、優先制御も可能であり同期通信の統合も
はかることができる。 Furthermore, priority control is also possible, and synchronous communication can be integrated.
第1図はバス式ネツトワークの構成を示す図。
第2図a,b,c,d,e及び第6図1,2,
3,4,5,6,7,はバス上の信号図、第3
図、第5図は本発明に用いる信号フレームを示す
図。第4図、第7図は本発明に用いるノードステ
ーシヨンの構成を示す図である。
図において、1はバス、2,3,4,5,6は
ノードステーシヨン、7,8は終端装置、11は
アクセス制御回路、12はアイドル検出回路、1
3はモノステーブルマルチバイブレータ、14は
送信バツフア、15は受信バツフア、16は減算
回路、17はドライバをそれぞれ示す。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a bus type network.
Figure 2 a, b, c, d, e and Figure 6 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7 are signal diagrams on the bus, 3rd
FIG. 5 is a diagram showing a signal frame used in the present invention. FIGS. 4 and 7 are diagrams showing the configuration of a node station used in the present invention. In the figure, 1 is a bus, 2, 3, 4, 5, and 6 are node stations, 7 and 8 are terminal devices, 11 is an access control circuit, 12 is an idle detection circuit, and 1
3 is a monostable multivibrator, 14 is a transmission buffer, 15 is a reception buffer, 16 is a subtraction circuit, and 17 is a driver.
Claims (1)
されたネツトワークにおいて、信号フレームに競
合用フイールドを設け、送信を行なうノードステ
ーシヨンは前記バスの無信号状態を検出すると送
信を開始するとともに、自己のアドレスあるいは
送信メツセージに割り当てられたコードに対応し
た信号を前記競合用フイールドにおいて送出し、
前記信号の送出ビツトがレベル0のときに前記バ
スにレベル1のビツトに対応した信号が送出され
ているのを検出したノードステーシヨンは送信を
停止することを特徴とするバス式ネツトワークの
アクセス方式。1. In a network in which multiple node stations are connected by a bus, a contention field is provided in the signal frame, and when a node station that performs transmission detects a no-signal state on the bus, it starts transmitting, and also transmits its own address or Sending a signal corresponding to the code assigned to the message in the contention field;
An access method for a bus type network, characterized in that a node station detecting that a signal corresponding to a level 1 bit is being sent to the bus when the sending bit of the signal is level 0 stops transmission. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16143483A JPS6053355A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Access system of bus type network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16143483A JPS6053355A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Access system of bus type network |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6053355A JPS6053355A (en) | 1985-03-27 |
JPH0475696B2 true JPH0475696B2 (en) | 1992-12-01 |
Family
ID=15735035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16143483A Granted JPS6053355A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Access system of bus type network |
Country Status (1)
Country | Link |
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