JPS62295106A - 機器制御装置 - Google Patents
機器制御装置Info
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- JPS62295106A JPS62295106A JP13885886A JP13885886A JPS62295106A JP S62295106 A JPS62295106 A JP S62295106A JP 13885886 A JP13885886 A JP 13885886A JP 13885886 A JP13885886 A JP 13885886A JP S62295106 A JPS62295106 A JP S62295106A
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- cpu
- processor
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Links
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Landscapes
- Control By Computers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
く技術分野〉
本発明は複数の負荷を有する機器を制御する機器制御装
置に関する。
置に関する。
〈発明の背景〉
近年、OA(オフィス・オートメーション)を始めとす
るFA(ファクトリ・オートメーション)、LA(ラボ
ラトリ・オートメーション)等全ての産業分野における
進展は、目ざましい。それはエレクトロニクスとメカと
の融合を上手に行った成果と言っても良い。
るFA(ファクトリ・オートメーション)、LA(ラボ
ラトリ・オートメーション)等全ての産業分野における
進展は、目ざましい。それはエレクトロニクスとメカと
の融合を上手に行った成果と言っても良い。
言うまでのなくその基盤は半導体集積技術の著しい進展
とコンピュータ技術の相乗効果に依存する所が大きい。
とコンピュータ技術の相乗効果に依存する所が大きい。
大量に物を安く普及させるには何と言ってもシステムの
LSI化による。しかしメカと、それを制御するエレク
トロニクスとの接点はまだ無駄な所が多い。従ってユー
ザはこの接点に余計なお金を払わされていると考えられ
る。現状のメカトロニスクの制御例について、OA機器
の花形である複写機を例に説明する。
LSI化による。しかしメカと、それを制御するエレク
トロニクスとの接点はまだ無駄な所が多い。従ってユー
ザはこの接点に余計なお金を払わされていると考えられ
る。現状のメカトロニスクの制御例について、OA機器
の花形である複写機を例に説明する。
第3図に卓上型自動両面複写機の断面図を示す。
複写機の機能を大別すると給紙搬送系、露光系、作像系
、それに制御系の4つのブロックで構成される。
、それに制御系の4つのブロックで構成される。
第3図に基づいて機械の動きを説明する。まずコピーし
ようとするオペレーターは原稿台カバー1を開けてオリ
ジナル(原稿)をセットする。図示してない操作部より
、縮小又は拡大する場合は、変倍キーによって必要に応
じて変倍率をセットする。さらにコピ一枚数、濃度のオ
ート、マニュアルの選択、コピーモード、片面又は両面
の選択をそれぞれのキーによって行う。両面コピーの例
で話を進める。両面モードに選択してコピースタートキ
ーをONする。
ようとするオペレーターは原稿台カバー1を開けてオリ
ジナル(原稿)をセットする。図示してない操作部より
、縮小又は拡大する場合は、変倍キーによって必要に応
じて変倍率をセットする。さらにコピ一枚数、濃度のオ
ート、マニュアルの選択、コピーモード、片面又は両面
の選択をそれぞれのキーによって行う。両面コピーの例
で話を進める。両面モードに選択してコピースタートキ
ーをONする。
ハロゲンランプ3が点灯し、感光体ドラム20が回転し
、コロナ帯電器13が付勢される。ランプ3と第1ミラ
ー4は同一の構造体になっており原稿面をスキャンして
行く。画像は第1ミラー4、第2ミラー5、第3ミラー
6、夫々ズームレンズ11を通って第4ミラー7、第5
ミラー8、第6ミラー9によって光軸が形成され、ドラ
ム面に結像される。ドラム面上の像(静電潜像)はイレ
ースランプ15によって、紙サイズに応じて、像の乗っ
てない部分の表面電位が除去される。更に現像部17で
トナーが電位ののっている領域に付着して潜像は顕像化
される。−力選択されたカセット22又は24により給
紙された転写紙はレジストローラ30で待機している。
、コロナ帯電器13が付勢される。ランプ3と第1ミラ
ー4は同一の構造体になっており原稿面をスキャンして
行く。画像は第1ミラー4、第2ミラー5、第3ミラー
6、夫々ズームレンズ11を通って第4ミラー7、第5
ミラー8、第6ミラー9によって光軸が形成され、ドラ
ム面に結像される。ドラム面上の像(静電潜像)はイレ
ースランプ15によって、紙サイズに応じて、像の乗っ
てない部分の表面電位が除去される。更に現像部17で
トナーが電位ののっている領域に付着して潜像は顕像化
される。−力選択されたカセット22又は24により給
紙された転写紙はレジストローラ30で待機している。
所定のタイミングで30が回転し、ドラム面上の像と位
置合せが行われて、転写コロナ帯電器14の付勢によっ
てドラム面上の像は転写紙に転写される。次に分離ロー
ラー31によって転写紙はドラムと分離して、紙搬送ベ
ルト32によって定着部33へ運ばれる。ここで熱遍圧
力を加えられて、トナーは融着する。次に紙ガイド板3
4は、両面モードであるから排紙ローラ37に導・き両
面排紙台38に一旦運ばれる。ここに運ばれた紙は、重
力によって自然に下方に滑ってローラ39に(わえこま
れて、中間カセット26にストックされる。なお両面排
紙台38に紙はストックされる事はなく、1枚毎に滑り
落で行く。
置合せが行われて、転写コロナ帯電器14の付勢によっ
てドラム面上の像は転写紙に転写される。次に分離ロー
ラー31によって転写紙はドラムと分離して、紙搬送ベ
ルト32によって定着部33へ運ばれる。ここで熱遍圧
力を加えられて、トナーは融着する。次に紙ガイド板3
4は、両面モードであるから排紙ローラ37に導・き両
面排紙台38に一旦運ばれる。ここに運ばれた紙は、重
力によって自然に下方に滑ってローラ39に(わえこま
れて、中間カセット26にストックされる。なお両面排
紙台38に紙はストックされる事はなく、1枚毎に滑り
落で行く。
このようにしてセットした枚数分、表面にコピーされた
紙は中間カセットに貯えられて行く。一方転写の終了し
たドラム面上の像はクリーニング部19でドラム面の清
浄が行なわれる。ドラム面に付着していた残トナーは除
去される。さらに除電ランプ18が照射されてドラム面
上の残留電位の除去が行なわれる。
紙は中間カセットに貯えられて行く。一方転写の終了し
たドラム面上の像はクリーニング部19でドラム面の清
浄が行なわれる。ドラム面に付着していた残トナーは除
去される。さらに除電ランプ18が照射されてドラム面
上の残留電位の除去が行なわれる。
次にコロナ帯電器13によって新たに帯電され、所定の
表面電位がドラムにのって新たな画像が形成される。
表面電位がドラムにのって新たな画像が形成される。
次に片面(両面)のコピーが終了した時、オペレータは
オリジナルを変えて次のコピー動作(裏面コピー)を行
う。オリジナルをセットして新たにコピースタートキー
(図示してない)をONすると、裏面のコピー動作が開
始する。所定のタイミングで中間トレー26より給紙ロ
ーラ25が回転して給紙される。ガイド板29によって
紙は反転してレジストローラ30I:(わえ込まれる。
オリジナルを変えて次のコピー動作(裏面コピー)を行
う。オリジナルをセットして新たにコピースタートキー
(図示してない)をONすると、裏面のコピー動作が開
始する。所定のタイミングで中間トレー26より給紙ロ
ーラ25が回転して給紙される。ガイド板29によって
紙は反転してレジストローラ30I:(わえ込まれる。
画像の先端合せを行うため所定のタイミングでスタート
信号があるまで待機している。
信号があるまで待機している。
画先を合わせるため、所定のタイミングによって、レジ
ストローラ30が回転し、感光体ドラム20上に形成さ
れた画像の転写が行なわれる。この時、所定のタイミン
グで転写コロナ14が付勢され裏面に画像が転写される
。分離ローラ31でドラムと分離され、搬送ベルト32
で定着部33に運ばれる。ここでトナーは融着される。
ストローラ30が回転し、感光体ドラム20上に形成さ
れた画像の転写が行なわれる。この時、所定のタイミン
グで転写コロナ14が付勢され裏面に画像が転写される
。分離ローラ31でドラムと分離され、搬送ベルト32
で定着部33に運ばれる。ここでトナーは融着される。
次にローラ40にくわえ込まれる。ガイド板34は今度
は排紙台36に導くようにガイドされ、両面にコピーさ
れた転写紙は排紙台36にストックされる。この様にし
て両面コピーのプロセスが完了する。通常の片面のみの
コピーの場合はガイド板34は排紙台36に導いている
。又裏面のみのコピーの時カセット22又は24から給
紙された紙は、紙搬送系のみ付勢されて白紙の状態で中
間カセット26に移送される。この時作像系の動作は一
切行なわないで、給紙カセット22又は24から紙を給
紙して、中間カセット26に紙を搬送する系のみが動作
する。コピーの品質を良(する為、自動露光機能がつい
ている。これは感光体にのる表面電位を一定値に制御し
て原稿濃度に関係なく、常に良好な濃度を得る事が、可
能なようにコントロールするものである。コピーの開始
の前にまず表面電位のモニターが行われる。これは、標
準反射板10で反射した光を感光体20に照射して、表
面電位センサー16でモニターして適正な値になるよう
にまず帯電器13のコロナ電圧のコントロールを行う。
は排紙台36に導くようにガイドされ、両面にコピーさ
れた転写紙は排紙台36にストックされる。この様にし
て両面コピーのプロセスが完了する。通常の片面のみの
コピーの場合はガイド板34は排紙台36に導いている
。又裏面のみのコピーの時カセット22又は24から給
紙された紙は、紙搬送系のみ付勢されて白紙の状態で中
間カセット26に移送される。この時作像系の動作は一
切行なわないで、給紙カセット22又は24から紙を給
紙して、中間カセット26に紙を搬送する系のみが動作
する。コピーの品質を良(する為、自動露光機能がつい
ている。これは感光体にのる表面電位を一定値に制御し
て原稿濃度に関係なく、常に良好な濃度を得る事が、可
能なようにコントロールするものである。コピーの開始
の前にまず表面電位のモニターが行われる。これは、標
準反射板10で反射した光を感光体20に照射して、表
面電位センサー16でモニターして適正な値になるよう
にまず帯電器13のコロナ電圧のコントロールを行う。
コピー動作の時、ユーザがオートに選択した時、光学系
は原稿モニターの為にブリスキャンを行い、原稿の濃度
のモニターを行ってコロナ電圧、バイアス値の設定を行
う。1回コピー毎にモニターを行う為にブリスキャン動
作が面倒な場合はリアルタイムで逐次原稿濃度をモニタ
ーしながら適正濃度になる様、現像バイアスの値をコン
トロールする。連続コピーの場合(1枚目の原稿から複
数枚のコピーをとること)は2枚目からコロナ電圧、ラ
ンプの光量をコントロールして適正濃度にする事が出来
る。又原稿濃度を原稿面にあてた反射光をサンプリング
して適正濃度と原稿サイズの検知を行うこともある。
は原稿モニターの為にブリスキャンを行い、原稿の濃度
のモニターを行ってコロナ電圧、バイアス値の設定を行
う。1回コピー毎にモニターを行う為にブリスキャン動
作が面倒な場合はリアルタイムで逐次原稿濃度をモニタ
ーしながら適正濃度になる様、現像バイアスの値をコン
トロールする。連続コピーの場合(1枚目の原稿から複
数枚のコピーをとること)は2枚目からコロナ電圧、ラ
ンプの光量をコントロールして適正濃度にする事が出来
る。又原稿濃度を原稿面にあてた反射光をサンプリング
して適正濃度と原稿サイズの検知を行うこともある。
以上卓上型自動両面コピーマシーンに付簡単に説明した
。
。
本体機械の外にADF (自動原稿フィーダー)、ソー
タ、又はコレ−ター、ペーパーデツキ、料金カウンター
等が機械の周辺に装着する場合がある。
タ、又はコレ−ター、ペーパーデツキ、料金カウンター
等が機械の周辺に装着する場合がある。
第3図中41は外部装置との接続用のインタフェースで
、例えばパソコンと接続する場合、R3232c等の汎
用インタフェース端子が備えられている。
、例えばパソコンと接続する場合、R3232c等の汎
用インタフェース端子が備えられている。
第4図a、bは従来例における複写機の制御回路の構成
を示した。CPUにワンチップコントローラ、インテル
社製のマイクロコンピュータ8o51を2ケ、I10拡
張チップ8255を2ケにより構成される。第4図(a
) ノcpU、 (インテル社製8051 )はCM
O5のチップを用い、バッテリバックUPによって電源
遮断時の情報の保持が可能としている。CPU 、は複
写機の給紙、搬送、ドラム回転、その他機横要素のタス
クの実行を行い、第4図(b)のCPU 2は光学系ス
キャナー用サーボモーター、PCM変倍用ズームレンズ
移動用のパルスモータPM、それに操作表示部のキー人
力マトリクスKIM 、液晶表示部LCDのコントロー
ルを行う。なお液晶は偏光板によって、バックライトを
照射して2色の発色が可能である。
を示した。CPUにワンチップコントローラ、インテル
社製のマイクロコンピュータ8o51を2ケ、I10拡
張チップ8255を2ケにより構成される。第4図(a
) ノcpU、 (インテル社製8051 )はCM
O5のチップを用い、バッテリバックUPによって電源
遮断時の情報の保持が可能としている。CPU 、は複
写機の給紙、搬送、ドラム回転、その他機横要素のタス
クの実行を行い、第4図(b)のCPU 2は光学系ス
キャナー用サーボモーター、PCM変倍用ズームレンズ
移動用のパルスモータPM、それに操作表示部のキー人
力マトリクスKIM 、液晶表示部LCDのコントロー
ルを行う。なお液晶は偏光板によって、バックライトを
照射して2色の発色が可能である。
コピー可能な状態の時には緑が、コピー不可の状態にお
いては赤が発色される。
いては赤が発色される。
第4図(a)においてCPU 、には原稿濃度パターン
検知による原稿サイズ検知と、AE(自動露光)用のセ
ンサーPD、感光体の表面電位センサーSE、温度コン
トロールセンサN T C、それにノイズレベルの高い
信号入力として1チヤンネル、計4チャンネルのA/D
コンバータを使用している。CPU 、にはA/Dコン
バータ内蔵形のワンチップマイコンを使用する例が多い
。
検知による原稿サイズ検知と、AE(自動露光)用のセ
ンサーPD、感光体の表面電位センサーSE、温度コン
トロールセンサN T C、それにノイズレベルの高い
信号入力として1チヤンネル、計4チャンネルのA/D
コンバータを使用している。CPU 、にはA/Dコン
バータ内蔵形のワンチップマイコンを使用する例が多い
。
複写機のタイミング制御はドラム駆動モーターの回転に
よって発生するエンコーダーENCの出力パルスをカウ
ントしてタイミングを進めて行くイベントカウンター入
力端子T1にこのパルスを入力する。入力端子T。には
交流のゼロクロス点を検出する検出器zXの出力パルス
を入力し、タイマー用のカウントパルス、温度、露光ラ
ンプコントロールにおけるAC電源のゼロクロストリガ
ーに利用される。その他人出力ポートはCPU本体CP
U 、と、I10拡張チップI/○E1,2には各種セ
ンサー、機構制御用のソレノイド、クラッチ等を接続し
てこれらの検出付勢を行う。コピープロセスは給紙、帯
電、露光、現像、転写、搬送、定着、排紙、それに感光
体のクリーニングによってコピー動作は完了する。それ
に異常状態の検知、即ち重異常として定着温度の異常上
昇、露光ランプの異常点灯、紙詰り、軽異常として紙ナ
シ、トナーナシ、等があげられる。それにコピー前に異
常があるかないかをチェックする診断を行う。
よって発生するエンコーダーENCの出力パルスをカウ
ントしてタイミングを進めて行くイベントカウンター入
力端子T1にこのパルスを入力する。入力端子T。には
交流のゼロクロス点を検出する検出器zXの出力パルス
を入力し、タイマー用のカウントパルス、温度、露光ラ
ンプコントロールにおけるAC電源のゼロクロストリガ
ーに利用される。その他人出力ポートはCPU本体CP
U 、と、I10拡張チップI/○E1,2には各種セ
ンサー、機構制御用のソレノイド、クラッチ等を接続し
てこれらの検出付勢を行う。コピープロセスは給紙、帯
電、露光、現像、転写、搬送、定着、排紙、それに感光
体のクリーニングによってコピー動作は完了する。それ
に異常状態の検知、即ち重異常として定着温度の異常上
昇、露光ランプの異常点灯、紙詰り、軽異常として紙ナ
シ、トナーナシ、等があげられる。それにコピー前に異
常があるかないかをチェックする診断を行う。
これらはセンサー人力とソフトウェアの処理によって判
定される。
定される。
以上の説明からも容易に理解されると思うがアナログ複
写機は、入出力数が多いのと実時間処理の多いのが特徴
と言える。
写機は、入出力数が多いのと実時間処理の多いのが特徴
と言える。
以上入出力機能を整理し、代表的なものを図示すると第
5図の様になる。
5図の様になる。
先にも述べた様に複写機の制御部の主な特徴は次の通り
である。
である。
■ 入出力ポート数が多い
■ 回路基板が小さい
■ リアルタイム制御・表示
■ きわめてコストの低減を求めねばならない従ってR
ONi 、 RA M 、 T I M E R、
、I 10端子を全て内藏したワンチップマイコンを用
いることにより、LSIの数を減らすのと同時に、この
ワンチップマイコンを複数用いることにより、I/○ポ
−ト数の増加、リアルタイム性の確保ROM、RAM容
量の増加が計られている。
ONi 、 RA M 、 T I M E R、
、I 10端子を全て内藏したワンチップマイコンを用
いることにより、LSIの数を減らすのと同時に、この
ワンチップマイコンを複数用いることにより、I/○ポ
−ト数の増加、リアルタイム性の確保ROM、RAM容
量の増加が計られている。
しかしながら最近の複写機はその高機能性、表示画面の
コピー等の多機能化がなされているため、I10ポート
数の増加が著しく、ワンチップマイコン内蔵のI10端
子のみでは必要なI10数が確保できないのが現状であ
る。
コピー等の多機能化がなされているため、I10ポート
数の増加が著しく、ワンチップマイコン内蔵のI10端
子のみでは必要なI10数が確保できないのが現状であ
る。
そこで最近普及の著しいゲートアレーを使用して、周辺
のIlo、バッファ等を数チップにまとめる方法も使用
されているが、量産品については、思った程コストが下
らない、又機能等を大きく差別化する事が出来ない。
のIlo、バッファ等を数チップにまとめる方法も使用
されているが、量産品については、思った程コストが下
らない、又機能等を大きく差別化する事が出来ない。
〈目 的)
本発明は上述の如き従来技術の欠点に鑑み、複数の処理
を並列に実行でき、しかも各種外部装置と通信が可能な
機器制御装置の提供を目的としている。
を並列に実行でき、しかも各種外部装置と通信が可能な
機器制御装置の提供を目的としている。
〈実施例〉
第1図(a)に本実施例の制御装置(以下コントローラ
)の構造(アーキテクチャ)の概念図を示す。
)の構造(アーキテクチャ)の概念図を示す。
コントローラは階層構造となっており、モニタCPU
(モニタ制御部)システムインタフェースコープロセツ
サ(制御実行部)群、それに各種l10(入出力部)と
なっている。モニタCPUは一般汎用プロセッサで主に
コープロセツサとシステムインタフェースとIloの管
理を行う。これは、要するにモニタの(ソフト上で言う
管理プログラム)役割とコープロセツサで処理出来ない
複雑な演算及び、コントローラ内部、外部とのインタフ
ェース等をこのモニタCPUが処理する。即ち、実時間
処理を行うメカトロニクス制御システムにおいて、時間
のかかる、複雑な処理をモニタCPUが受は持ってその
処理結果を要求のあったコープロセツサにわたす事にな
る。コープロセツサは数チャンネルから数十チャンネル
あり、それぞれが、CPUとは独立して動作する事が出
来る。そしてモニタCPUと同様に外部のROMSRA
Mをアクセスフェッチを行う。システムバスはモニタC
PUが使用していないサイクルに順番にコープロセツサ
が使用する。
(モニタ制御部)システムインタフェースコープロセツ
サ(制御実行部)群、それに各種l10(入出力部)と
なっている。モニタCPUは一般汎用プロセッサで主に
コープロセツサとシステムインタフェースとIloの管
理を行う。これは、要するにモニタの(ソフト上で言う
管理プログラム)役割とコープロセツサで処理出来ない
複雑な演算及び、コントローラ内部、外部とのインタフ
ェース等をこのモニタCPUが処理する。即ち、実時間
処理を行うメカトロニクス制御システムにおいて、時間
のかかる、複雑な処理をモニタCPUが受は持ってその
処理結果を要求のあったコープロセツサにわたす事にな
る。コープロセツサは数チャンネルから数十チャンネル
あり、それぞれが、CPUとは独立して動作する事が出
来る。そしてモニタCPUと同様に外部のROMSRA
Mをアクセスフェッチを行う。システムバスはモニタC
PUが使用していないサイクルに順番にコープロセツサ
が使用する。
従ってモニタCPUに比し、コープロセツサは、もし1
6チヤンネルあれば、そのスピードは1/16の速さに
減速される。各種I10は、メカトロニクス制御用のI
loで、入出力ポート及びその拡張機能、パルスモータ
−コントロール用多相パルス発生装置、電源、ランプ制
御用のPWM (パルス巾制御装置)、それにA/Dコ
ンバータ、外部との通信用端末装置がある。
6チヤンネルあれば、そのスピードは1/16の速さに
減速される。各種I10は、メカトロニクス制御用のI
loで、入出力ポート及びその拡張機能、パルスモータ
−コントロール用多相パルス発生装置、電源、ランプ制
御用のPWM (パルス巾制御装置)、それにA/Dコ
ンバータ、外部との通信用端末装置がある。
特に第1図(a)の階層構造によるアーキテクチャーの
特徴は、システムインタフェースをモニタCPU、及び
コープロセツサ群によって管理出来る事である。第5図
に示した様にメカトロニクスの制御はIloのポート数
が機能と共に上昇し、かつ制御そのものが、他の機器と
有機的に結合してさらに新たな機能と用途が生まれる様
になった。例えば、最近普及の著しいパソコン(pc)
と制御装置(メカトロコントローラ)を接続して操作性
、診断機能、それに制御機能を向上させ、さらに制御コ
ストを低減させる事も行なわれて来た。本提案は時代の
要請によって年々複雑さを増大させている制御機能を効
率良くコントロールする事にある。
特徴は、システムインタフェースをモニタCPU、及び
コープロセツサ群によって管理出来る事である。第5図
に示した様にメカトロニクスの制御はIloのポート数
が機能と共に上昇し、かつ制御そのものが、他の機器と
有機的に結合してさらに新たな機能と用途が生まれる様
になった。例えば、最近普及の著しいパソコン(pc)
と制御装置(メカトロコントローラ)を接続して操作性
、診断機能、それに制御機能を向上させ、さらに制御コ
ストを低減させる事も行なわれて来た。本提案は時代の
要請によって年々複雑さを増大させている制御機能を効
率良くコントロールする事にある。
従来これを効率良く行なおうとするとCPU。
マイクロコントローラを複数個、いくつも用いて、マル
チプロセッサ処理を行って来た。しかし最近各方面で言
われているようにそれに伴ってソフトウェアの増大によ
る危機が叫ばれるようになった。
チプロセッサ処理を行って来た。しかし最近各方面で言
われているようにそれに伴ってソフトウェアの増大によ
る危機が叫ばれるようになった。
マルチプロセッサシステムはそれなりに、効率は良いが
、ソフトウェアが複雑になるのと、プロセッサ間の情報
のやりとりを行うためのオーバーヘッドが大きく、まだ
研究の余地を多く残している。第1図(a)のヒエラル
キー(階層)構造によるコントローラは、メカトロニク
スの制御に必要なIloとメモリ、外部機器との通信の
ためのインタフェース信号ラインをその目的に応じて4
本もっている事である。第1図(b)はコントローラの
内部及びブロック図である。RAM (1)は汎用RA
Mで、モニタCPUはじめ内部のシステムバスを介して
コープロセッサも使用出来る。RAM (2)はデュア
ルポートRAMで主に汎用CPUとコープロセツサ間の
データー交換のインタフェースに用いられる。例えばコ
ープロセッサの一つがモニタCPUにあるデーターを渡
したい場合、このRAM (2)の指定した領域にデー
ターを投入すれば一定のタイミングの後にモニタCPU
がとりに来る。そしてそのデーターをもとにモニタCP
Uが高速演算処理を行って加工したデーターを同様にR
AM (2)の特定の領域にそのデーターを収めておけ
ば、コープロセツサの一つがそのデータをとりに来て、
それを実行中のタスクの処理に用いる事が出来る。
、ソフトウェアが複雑になるのと、プロセッサ間の情報
のやりとりを行うためのオーバーヘッドが大きく、まだ
研究の余地を多く残している。第1図(a)のヒエラル
キー(階層)構造によるコントローラは、メカトロニク
スの制御に必要なIloとメモリ、外部機器との通信の
ためのインタフェース信号ラインをその目的に応じて4
本もっている事である。第1図(b)はコントローラの
内部及びブロック図である。RAM (1)は汎用RA
Mで、モニタCPUはじめ内部のシステムバスを介して
コープロセッサも使用出来る。RAM (2)はデュア
ルポートRAMで主に汎用CPUとコープロセツサ間の
データー交換のインタフェースに用いられる。例えばコ
ープロセッサの一つがモニタCPUにあるデーターを渡
したい場合、このRAM (2)の指定した領域にデー
ターを投入すれば一定のタイミングの後にモニタCPU
がとりに来る。そしてそのデーターをもとにモニタCP
Uが高速演算処理を行って加工したデーターを同様にR
AM (2)の特定の領域にそのデーターを収めておけ
ば、コープロセツサの一つがそのデータをとりに来て、
それを実行中のタスクの処理に用いる事が出来る。
即ち、コープロセツサは、演算処理はモニタCPUに任
せて、他のタスクの処理を休まず実行出来る。
せて、他のタスクの処理を休まず実行出来る。
このようにコープロセッサはタスクの処理に忙しい時、
高速なモニタCPUを使って処理を同時に並列に行う事
が出来る。コントロールレジスターはモニタCPUから
見てツープロセッサ16チヤンネルのスタート、ストッ
プ、その他各種の要求、制御信号を送るためのコントロ
ールレジスタで、同様にコープロセツサよりCPUに対
するのと同様である。
高速なモニタCPUを使って処理を同時に並列に行う事
が出来る。コントロールレジスターはモニタCPUから
見てツープロセッサ16チヤンネルのスタート、ストッ
プ、その他各種の要求、制御信号を送るためのコントロ
ールレジスタで、同様にコープロセツサよりCPUに対
するのと同様である。
当然、モニタCPUはツープロセッサ16チヤンネルの
うちどのコープロセッサよりどんな要求があったかを認
知する事が出来る。
うちどのコープロセッサよりどんな要求があったかを認
知する事が出来る。
先きにも述べたがコープロセッサのもと、各種のメカト
ロ制御用I10装置が用意されている。
ロ制御用I10装置が用意されている。
本コントローラlは通常のタスクは16個のコープロセ
ツサが並列に実行し、緊急なもの、複雑な処理は汎用C
PUが行ってその結果を、処理をモニタCPUに依頼し
たコープロセッサが取りに行くだけで、全て問題なく実
行出来る。通常メカトロニクスのコントローラの場合、
同時に実行するタスクは、シーケンスコントロール、サ
ーボ、パルスモータ−1が2〜4 (FAにおける三軸
x、 y、 z同時処理の場合は3つのサーボ又はパ
ルスのタスクを実行する)、表示キーボードスキャン、
光学系露光装置、温度コシトロール、紙搬送装置、電源
制御、それに各種センサー信号の処理、診断制御等があ
げられるが、このうちオーバラップして同時に並行処理
しなければならないものは7〜8です(なくとも10の
タスク程度である。従って、16個のコープロセッサで
十分はとんどのものは処理可能である。
ツサが並列に実行し、緊急なもの、複雑な処理は汎用C
PUが行ってその結果を、処理をモニタCPUに依頼し
たコープロセッサが取りに行くだけで、全て問題なく実
行出来る。通常メカトロニクスのコントローラの場合、
同時に実行するタスクは、シーケンスコントロール、サ
ーボ、パルスモータ−1が2〜4 (FAにおける三軸
x、 y、 z同時処理の場合は3つのサーボ又はパ
ルスのタスクを実行する)、表示キーボードスキャン、
光学系露光装置、温度コシトロール、紙搬送装置、電源
制御、それに各種センサー信号の処理、診断制御等があ
げられるが、このうちオーバラップして同時に並行処理
しなければならないものは7〜8です(なくとも10の
タスク程度である。従って、16個のコープロセッサで
十分はとんどのものは処理可能である。
いろいろなタスクを例えばAのタスクが終ったら、Bの
タスクをという具合に並列処理の必要のないものであっ
たならば一つのコープロセツサでタスクを変更しながら
実行出来る。従って、本コントローラは、近年あらゆる
分野で問題提起されているソフトウニアクライシス(ソ
フトウェアの危機)に対応出来るものである。即ち、プ
ログラムをある機械を開発する都度作るのではなく、あ
る共通要素毎に標準化し、パーケツジ化してライブラリ
にしておけば、その都度プログラムを作らなくて、この
様なコープロセツサに処理出来る様な形にしておけば良
い。必要に応じてROM上に備えておいて、呼び出して
使用すれば良い。従って、本コントローラを使用すれば
、ソフトウェアに要する負担を軽減する事が出来る。ヒ
エラルキー(階層)の下位に位置するIloは、入出力
ポートそのもの、及びその拡張装置(外部に入出力ポー
トを拡張する場合の、コープロセッサとレジスターを用
いてあたかも自身のチップ上のIloかの様にシステム
バスを通して入出力出来るバーチカル(仮想)I10装
置)がある。
タスクをという具合に並列処理の必要のないものであっ
たならば一つのコープロセツサでタスクを変更しながら
実行出来る。従って、本コントローラは、近年あらゆる
分野で問題提起されているソフトウニアクライシス(ソ
フトウェアの危機)に対応出来るものである。即ち、プ
ログラムをある機械を開発する都度作るのではなく、あ
る共通要素毎に標準化し、パーケツジ化してライブラリ
にしておけば、その都度プログラムを作らなくて、この
様なコープロセツサに処理出来る様な形にしておけば良
い。必要に応じてROM上に備えておいて、呼び出して
使用すれば良い。従って、本コントローラを使用すれば
、ソフトウェアに要する負担を軽減する事が出来る。ヒ
エラルキー(階層)の下位に位置するIloは、入出力
ポートそのもの、及びその拡張装置(外部に入出力ポー
トを拡張する場合の、コープロセッサとレジスターを用
いてあたかも自身のチップ上のIloかの様にシステム
バスを通して入出力出来るバーチカル(仮想)I10装
置)がある。
本提案はバーチカルI10をI10専用のバスをもつ事
で効率を上げた。又、パルスモータ−のコントロールを
行う場合、出力装置はコープロセツサと共に任意のパル
ス幅の、波形を生成出来るものである。例えば5相のパ
ルスモータ−を使用する場合は10のパルス生成が必要
である。もしプロセッサーが8ビツトの場合、同時出力
は理論上不可能であるが、先きに述べたバーチカルI1
0と5相パルスモータ−を接続するI10チップ上にR
A Mを内蔵させて、あらかじめそのRA M上にモー
ターのデーターを格納しておき、出力するタイミングを
コントローラより出して行けば問題ない。
で効率を上げた。又、パルスモータ−のコントロールを
行う場合、出力装置はコープロセツサと共に任意のパル
ス幅の、波形を生成出来るものである。例えば5相のパ
ルスモータ−を使用する場合は10のパルス生成が必要
である。もしプロセッサーが8ビツトの場合、同時出力
は理論上不可能であるが、先きに述べたバーチカルI1
0と5相パルスモータ−を接続するI10チップ上にR
A Mを内蔵させて、あらかじめそのRA M上にモー
ターのデーターを格納しておき、出力するタイミングを
コントローラより出して行けば問題ない。
本コントローラの別の特徴はモニタCPUのアドレス/
データバス(システムバス)と独立したI10バスをも
っている事にある。第1図(b)に示すようにI10拡
張用ウィンドと言うレジスタがあり、このウィンドオペ
レーション用レジスタにアドレスをセットすればフィジ
カルアドレスとして出力される。このI10スペースは
バンク構造になっており例として6バンクのアクセスが
可能である。
データバス(システムバス)と独立したI10バスをも
っている事にある。第1図(b)に示すようにI10拡
張用ウィンドと言うレジスタがあり、このウィンドオペ
レーション用レジスタにアドレスをセットすればフィジ
カルアドレスとして出力される。このI10スペースは
バンク構造になっており例として6バンクのアクセスが
可能である。
各バンクは64バイトからなりでいる。従ってこのI1
0バスだけで、3.072ポートの拡張が可能である。
0バスだけで、3.072ポートの拡張が可能である。
従ってシステムバスと分離しているため、命令のフェッ
チ、アクセスはシステムバス上のROMより呼び出し、
Iloのリード、ライトはこのI10バスを用いれば、
アクセスの速度は速く、効率が良い。システムバスは従
来のCPUと同様にメモリI10デバイスを接続する事
が可能である。このI10バスの利点は、ウィンドと称
するレジスタにアクセスするだけで、外部のI10バス
上に接続されたI10デバイスのリード、ライトが可能
である。
チ、アクセスはシステムバス上のROMより呼び出し、
Iloのリード、ライトはこのI10バスを用いれば、
アクセスの速度は速く、効率が良い。システムバスは従
来のCPUと同様にメモリI10デバイスを接続する事
が可能である。このI10バスの利点は、ウィンドと称
するレジスタにアクセスするだけで、外部のI10バス
上に接続されたI10デバイスのリード、ライトが可能
である。
次に本コントローラはμmLANと称する非同期のシリ
アル通信装置をもっている。μmLANについては現在
米国を始め世界的に標準化しようとする動きがある。
アル通信装置をもっている。μmLANについては現在
米国を始め世界的に標準化しようとする動きがある。
これにはI10デバイス、スレイブのプロセッサを接続
出来、2本のラインで拡張可能であるから、かなり遠方
との通信に適している。第1図(C)にそのμmLAN
の構成を示した。送信、受信の2つのレジスタμBUF
、〜μBUF 2と制御レジスタμCONとμNC0
Nを持つ。
出来、2本のラインで拡張可能であるから、かなり遠方
との通信に適している。第1図(C)にそのμmLAN
の構成を示した。送信、受信の2つのレジスタμBUF
、〜μBUF 2と制御レジスタμCONとμNC0
Nを持つ。
μBUF1+2はシリアルポートの送受信データを一時
的に格納するためのバッファである。シリアルポート制
御レジスタμCONはシリアルポートの制御を行う読み
/書き可能なレジスタである。μCOMは、シリアル・
ポートの動作モード、送受信データのMSBおよび送受
信完了割り込み要求フラグを収容している。
的に格納するためのバッファである。シリアルポート制
御レジスタμCONはシリアルポートの制御を行う読み
/書き可能なレジスタである。μCOMは、シリアル・
ポートの動作モード、送受信データのMSBおよび送受
信完了割り込み要求フラグを収容している。
拡張シリアル・ポート制御レジスタ(μC0N)の設定
がこの制御レジスタの設定に優先する。
がこの制御レジスタの設定に優先する。
μNC0N制御レジスタは拡張シリアル・ポート・レジ
スタと称し、シリアルポートの動作モードを設定し、エ
ラー発生を示す読み/書き可能なレジスタである。ボー
レイトは使用する発振器の周波数とりロードレジスタ(
16ビツトタイマー)の分解能に依存する、本システム
では50から4,800.9.600.19,200B
PSをカバー出来る。
スタと称し、シリアルポートの動作モードを設定し、エ
ラー発生を示す読み/書き可能なレジスタである。ボー
レイトは使用する発振器の周波数とりロードレジスタ(
16ビツトタイマー)の分解能に依存する、本システム
では50から4,800.9.600.19,200B
PSをカバー出来る。
本コントローラのもつ1つの特徴はICE (インサー
キットエミュレータ)の機能がコントローラ本体に備え
られている事である。
キットエミュレータ)の機能がコントローラ本体に備え
られている事である。
これはシステムバスとは別にモニタCPUを始めコープ
ロセツサ各種レジスタ、RAMの内容をリアルタイムで
出力して来る構造になっている。第1図(d)にそのタ
イムチャートを示した。
ロセツサ各種レジスタ、RAMの内容をリアルタイムで
出力して来る構造になっている。第1図(d)にそのタ
イムチャートを示した。
アドレスコマンド(コントローラ内部のレジスタ、RA
M等の)に応じてIALEによってラッチし、次にリー
ド信号(IRD)によって出力したデーターをランチし
て開発支援システム上に写し出される。A/Cは開発支
援装置のキーボード上よりコマンドされる。
M等の)に応じてIALEによってラッチし、次にリー
ド信号(IRD)によって出力したデーターをランチし
て開発支援システム上に写し出される。A/Cは開発支
援装置のキーボード上よりコマンドされる。
従来、アドレス/データバスライン上を通してソフトウ
ェアによってブレークポイントをかけて、その後1時止
めて(CPUを)内容を見ていたものが、実時間でコン
トローラ内部を、CPUを動かしなからハキ出す事が出
来る。CRTに実時間で写し出しても見えないから(人
間の目が5peedに追いつかない)開発支援システム
のRAM上に貯ておき、後からその内容を見る方法がと
られる。
ェアによってブレークポイントをかけて、その後1時止
めて(CPUを)内容を見ていたものが、実時間でコン
トローラ内部を、CPUを動かしなからハキ出す事が出
来る。CRTに実時間で写し出しても見えないから(人
間の目が5peedに追いつかない)開発支援システム
のRAM上に貯ておき、後からその内容を見る方法がと
られる。
第2図は本システムによる制御システムの構成例を示し
た構成としては第3図に示した複写機を1まわり機能を
大きくしたOAワークステーションの制御システムと考
えてよい。
た構成としては第3図に示した複写機を1まわり機能を
大きくしたOAワークステーションの制御システムと考
えてよい。
従って第4図の制御システムより数倍機能が向上してい
る。第2図のシステムにおいて5つのブロックに大きく
分ける事が出来る。即ちコントローラ本体、μmCAN
、I10バス、システムバス、ICEバスに分ける事が
出来る。
る。第2図のシステムにおいて5つのブロックに大きく
分ける事が出来る。即ちコントローラ本体、μmCAN
、I10バス、システムバス、ICEバスに分ける事が
出来る。
コントローラ本体はコープロセツサより管理される11
0群と・1つのシステムバスより構成される。
0群と・1つのシステムバスより構成される。
I10群は、原稿の濃度を読み取るフォトサンサーアレ
ーからのイメージ入力の8チヤンネル、表面電位、温度
の計測、それにノイズレベルの高いノイズ源からの信号
入力の、5チヤンネル、サーボモーターのコントロール
PLL 、、PLL 2の2チヤンネル、それにゼロク
ロス入力、PWM出力4チャンネル、これは図示してい
ない光量の制御及びD/Aコンバーターに用い、各種電
源の制御に用いられる。PCLK 、〜、の3チヤンネ
ルは外部からのクロックをカウントする外部割り込みは
2チヤンネルあり、ここでは1チヤンネルのみ用いてい
る。電源遮断を検知して、コントローラの電源をすばや
く電池電源に切り換え、情報の蒸発を未然に防せぐ役割
りをはたす。
ーからのイメージ入力の8チヤンネル、表面電位、温度
の計測、それにノイズレベルの高いノイズ源からの信号
入力の、5チヤンネル、サーボモーターのコントロール
PLL 、、PLL 2の2チヤンネル、それにゼロク
ロス入力、PWM出力4チャンネル、これは図示してい
ない光量の制御及びD/Aコンバーターに用い、各種電
源の制御に用いられる。PCLK 、〜、の3チヤンネ
ルは外部からのクロックをカウントする外部割り込みは
2チヤンネルあり、ここでは1チヤンネルのみ用いてい
る。電源遮断を検知して、コントローラの電源をすばや
く電池電源に切り換え、情報の蒸発を未然に防せぐ役割
りをはたす。
μmCANはOAワークステーションの標作部、表示デ
ィスプレイ、キーボード、それに装置外にADF (自
動原稿送り装置)、ソータ、(頁ぞろい機)、ソータ2
のIloとのインタフェースを行っている。この様にμ
mCANはシリカル通信で、9.6k19.2にのボー
レイトの通信が可能である。
ィスプレイ、キーボード、それに装置外にADF (自
動原稿送り装置)、ソータ、(頁ぞろい機)、ソータ2
のIloとのインタフェースを行っている。この様にμ
mCANはシリカル通信で、9.6k19.2にのボー
レイトの通信が可能である。
従ってコントローラの外部に広く遠隔にシステムを構築
する場合、東線が少ないのと、ノイズによる影響が少な
いので好都合である。この例としてOAワークステーシ
ョンとしたが、例えばμl102〜4に他のワークステ
ーションをおいてワークステーション同志のコミュニケ
ーションに用いても良い。
する場合、東線が少ないのと、ノイズによる影響が少な
いので好都合である。この例としてOAワークステーシ
ョンとしたが、例えばμl102〜4に他のワークステ
ーションをおいてワークステーション同志のコミュニケ
ーションに用いても良い。
次にI10バスは本システムはI10ポートの拡張に用
いている。U、〜u3はI10ボートデバイスで例えば
インテル社製I10装置8255を2つ集積されたデバ
イスと考えれば良い。本システムではEllo、〜E
l103の3つのチップで144個I10ポートの拡張
を行っている。
いている。U、〜u3はI10ボートデバイスで例えば
インテル社製I10装置8255を2つ集積されたデバ
イスと考えれば良い。本システムではEllo、〜E
l103の3つのチップで144個I10ポートの拡張
を行っている。
次にシステムバスは、本マイクロコントローラのメモリ
(ROM、RAM)と汎用インタフェースが接続されて
いる。汎用インタフェースは例えば、R3232C,G
P I B等、他の機器(CRT、PC。
(ROM、RAM)と汎用インタフェースが接続されて
いる。汎用インタフェースは例えば、R3232C,G
P I B等、他の機器(CRT、PC。
W p e t c )との接続に用いられる。次にI
CEインタフェースが備えられていて、システムの故障
等があった時診断に用いたり、開発当初のディバックに
用いる事が出来る。
CEインタフェースが備えられていて、システムの故障
等があった時診断に用いたり、開発当初のディバックに
用いる事が出来る。
以上述べた様に本実施例によれば、階層構造を有するコ
ントローラのシステムで、外部とのインタフェースを汎
用CPU、コープロセツサ群によってアクセス可能で、
目的に応じて効果的に使う事が出来る。又これらのバス
が階層構造中に存在し、CPU又はコープロセツサ群に
よって管理される事は、メカトロニクスの様なリアルタ
イム制御を要求され、I10数の多い、複雑な制御に指
向したシステムと言える。
ントローラのシステムで、外部とのインタフェースを汎
用CPU、コープロセツサ群によってアクセス可能で、
目的に応じて効果的に使う事が出来る。又これらのバス
が階層構造中に存在し、CPU又はコープロセツサ群に
よって管理される事は、メカトロニクスの様なリアルタ
イム制御を要求され、I10数の多い、複雑な制御に指
向したシステムと言える。
〈効 果〉
以上の如(、本発明に依れば複数の処理を並列に実行で
きると共に、各種外部機器との接続が容易になり、機器
の制御効率を大幅に増大させることができる。
きると共に、各種外部機器との接続が容易になり、機器
の制御効率を大幅に増大させることができる。
第1図(a)は本実施例の制御装置の構造を示す概念図
、第1図(b)は制御装置の内部及び周辺の回路ブロッ
ク図、第1図(c)はμmLANの措成ブロック図、第
1図(d)はICEデータパスラインのタイミング図、
第2図は複写機の制御回路図、第3図は複写機の断面図
、第4図(a)、 (b)は脱来の複写機の制御回路
図、第5図は複写機の入出力機能を示す図である。 7431 口 (C) IM−LANth’j’lfk’ 奮1図(d) ICE 子°°−7バスライ) Arc ニアl′Lスコア;ト°。 垢5図
、第1図(b)は制御装置の内部及び周辺の回路ブロッ
ク図、第1図(c)はμmLANの措成ブロック図、第
1図(d)はICEデータパスラインのタイミング図、
第2図は複写機の制御回路図、第3図は複写機の断面図
、第4図(a)、 (b)は脱来の複写機の制御回路
図、第5図は複写機の入出力機能を示す図である。 7431 口 (C) IM−LANth’j’lfk’ 奮1図(d) ICE 子°°−7バスライ) Arc ニアl′Lスコア;ト°。 垢5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の負荷を有する機器を制御する機器制御装置におい
て、 複数の処理を並列に実行する複数の制御実行部、前記複
数の制御実行部を管理するモニタ制御部、入出力部、及
び複数のシステムインタフェースを有することを特徴と
する機器制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13885886A JPS62295106A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 機器制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13885886A JPS62295106A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 機器制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62295106A true JPS62295106A (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=15231787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13885886A Pending JPS62295106A (ja) | 1986-06-13 | 1986-06-13 | 機器制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62295106A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975304A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-04-28 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 多重プロセツサ型制御装置及び入力フイルタ |
JPS59149794A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 画像形成装置の制御装置 |
JPS61114305A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Canon Inc | 制御装置 |
JPS61114306A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Canon Inc | 制御システム |
-
1986
- 1986-06-13 JP JP13885886A patent/JPS62295106A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975304A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-04-28 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 多重プロセツサ型制御装置及び入力フイルタ |
JPS59149794A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 画像形成装置の制御装置 |
JPS61114305A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Canon Inc | 制御装置 |
JPS61114306A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-02 | Canon Inc | 制御システム |
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