JP3783960B2 - Data transmission method, data transmission system, and data transmission apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、データ伝送方法、データ伝送システム、およびデータ伝送装置に関し、より特定的には、リング型等で伝送路によって接続された各データ伝送装置の間のデータ伝送方法、そのデータ伝送システム、およびデータ伝送装置に関する。 The present invention relates to a data transmission method, a data transmission system, and a data transmission device, and more specifically, a data transmission method between data transmission devices connected by a transmission line in a ring type or the like, its data transmission system, And a data transmission apparatus.
近年、カーナビゲーションやITS(Intelligent Transport Systems)といったインターネットや画像情報を自動車内等の空間において伝送する場合、大容量かつ高速な通信が要求される。このようなデジタル化した映像や音声データ、あるいはコンピュータデータ等のデジタルデータを伝送するための通信方式の検討が盛んに行われ、自動車内等の空間においてもデジタルデータを伝送するネットワークの導入が本格化してきている。この車内ネットワークは、例えば、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続させることによって一方向のリング型LANを形成し、オーディオ機器、ナビゲーション機器、情報端末機器、あるいはセキュリティ機器等対して統合化した接続を目指している。上記リング型LANで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Media Oriented Systems Transport(以下、MOSTと記載する)がある。このMOSTでは、通信プロトコルだけでなく、分散システムの構築方法まで言及しており、MOSTネットワークのデータは、フレームを基本単位として伝送され、各ノードを次々にフレームが一方向に伝送される。 2. Description of the Related Art In recent years, when the Internet and image information such as car navigation and ITS (Intelligent Transport Systems) are transmitted in a space such as an automobile, large-capacity and high-speed communication is required. Communication systems for transmitting digital data such as digitized video and audio data, or computer data are being actively studied, and a network that transmits digital data even in spaces such as automobiles has been fully introduced. It is becoming. In this in-vehicle network, for example, a physical topology is a ring topology, and a plurality of nodes are connected by a ring topology to form a one-way ring LAN, and audio equipment, navigation equipment, information terminal equipment, or Aiming for an integrated connection to security devices. As an information communication protocol used in the ring LAN, there is, for example, Media Oriented Systems Transport (hereinafter referred to as MOST). In this MOST, not only a communication protocol but also a method for constructing a distributed system is mentioned, and data of the MOST network is transmitted with a frame as a basic unit, and the frame is transmitted in one direction to each node one after another.
ところで、車内等に設けられるリング型LANの場合、放射ノイズが自動車等に搭載された他の電子機器に対する誤動作の原因になることがあり、また、他の機器からの放射ノイズの影響を受けることなく正確に伝送する必要もある。このため、従来のMOSTを用いたリング型LANでは、各ノードを光ファイバーケーブルで接続し互いに光通信することによって、電磁波の発生を防止しながら耐ノイズ性を向上させている。一方、ツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルを用いた電気通信を行い、放射ノイズが少なく耐ノイズ性を向上しながら20Mbpsを超えるような高速なデータ伝送を可能にしているデータ伝送システムもある(例えば特許文献1参照。)。 By the way, in the case of a ring-type LAN provided in a car or the like, radiation noise may cause malfunction of other electronic devices mounted on the car or the like, and may be affected by radiation noise from other devices. There is also a need for accurate transmission. For this reason, in a conventional ring LAN using MOST, each node is connected by an optical fiber cable and optically communicates with each other, thereby improving noise resistance while preventing generation of electromagnetic waves. On the other hand, there is also a data transmission system that performs electrical communication using an inexpensive cable such as a twisted pair cable or a coaxial cable, and enables high-speed data transmission exceeding 20 Mbps while improving noise resistance with less radiation noise. Yes (see, for example, Patent Document 1).
図6を参照して、電気通信を用いた従来のデータ伝送システムについて説明する。なお、図6は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。 A conventional data transmission system using telecommunications will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the data transmission system.
図6において、当該データ伝送システムは、各ノードがデータの送信および受信を行うn段のデータ伝送装置101a〜101nで構成される。それぞれのデータ伝送装置101a〜101nは、同軸ケーブルやツイストペア線で構成される伝送路110を介してリング状に接続されている。そして、それぞれのデータ伝送装置101a〜101nには、それぞれ接続機器100a〜100nが接続されており、接続機器100a〜100nは、それぞれが接続されるデータ伝送装置101a〜101nから出力されるデータに基づいて処理を行い、その結果をそのデータ伝送装置101a〜101nに出力する。ここで、データ伝送装置101aは、自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置101b〜101nは、マスタより受信したクロック同期を確立するためのロック信号によりクロック同期を確立するスレーブである。それぞれのデータ伝送装置101a〜101nは、略同一の構成であるが、それらの代表として、まずマスタのデータ伝送装置101aの構成および送受信データの流れについて説明する。
In FIG. 6, the data transmission system includes n-stage
データ伝送装置101aは、送受信部(物理層)102aと、MOSTコントローラ(リンク層)103aと、CPU104aとを有している。そして、送受信部102aは、受信部121aおよび送信部122aを有している。
The
データ伝送装置101aは、伝送路110を介してデータ伝送装置101bに対してデータを出力し、データ伝送装置101nからのデータを受信する。データ伝送装置101aに接続された接続機器100aからデータは、MOSTコントローラ103aで処理されて、デジタルデータ列として出力される。そして、上記デジタルデータ列は、送信部122aによって所定のビット毎にまとめてデータシンボルとされ、変換テーブルによるマッピングおよびフィルタリング処理が行われる。そして、送信部122aで処理されたデジタル信号は、アナログ信号に変換され、伝送路110に出力される。上記アナログ信号は、上記デジタルデータ列が複数の信号レベルのいずれかにマッピングされた所定周期の波形となって出力される。一方、データ伝送装置101aの受信部121aは、データ伝送装置101nから出力されたアナログ信号を伝送路110を介して受信し、デジタル信号に変換する。そして、受信部121aは、デジタル信号をフィルタリング処理および逆マッピングを経てデータシンボルに復号し、デジタルデータ列に変換して、MOSTコントローラ103aに出力する。
The
このように構成されるデータ伝送システムでは、機械的な接続を規定するためにプロトコルのリンク層であるMOSTコントローラ103a〜103nおよび物理層である送受信部102a〜102nの初期化処理が行われ、その初期化動作の中で各データ伝送装置101a〜101nのクロック同期の確立およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定が行われる。以下、図6および図7を参照して、上記データ伝送システムにおける初期化処理を説明する。なお、図7は、当該データ伝送システムにおけるデータ伝送装置101a〜101nの初期化処理を示すシーケンス図である。
In the data transmission system configured as described above, initialization processing is performed on the
データ伝送システムにおける各データ伝送装置101a〜101nのリンク層であるMOSTコントローラ103a〜103nおよび物理層である送受信部102a〜102nは、初期化動作前において全てリセット状態にある。まず、データ伝送装置101a〜101nのCPU104a〜104nは、それぞれシステムの電源投入時等に送受信部102a〜102nのリセット状態を解除する。そして、送受信部102aは、リセット状態を解除し自身(物理層)の初期化処理を行う。この初期化処理では、機械的な接続を規定するためにプロトコルの他の物理層である送受信部102b〜102nを含めて初期化処理が行われる。
In the data transmission system, the
まず、マスタの送受信部102aは、自装置の発振子を基準周波数とした出力周波数に基づいて、ロック信号を伝送路110に送信する。このロック信号は、例えば、マスタのデータ伝送装置101aが有するクロック周波数に基づいた正弦波信号である。
First, the master transmission /
一方、スレーブの送受信部102bは、伝送路110からロック信号を受信しクロック再生を行って、受信PLLを設定する。そして、送受信部102bは、受信PLLの再生クロックに基づいてロック信号を伝送路110に送信する。他のスレーブの送受信部102c〜102nについても、それぞれ自装置の上流側のデータ伝送装置から送出されたロック信号を受信してクロック再生を行って受信PLLを設定した後、それぞれ受信PLLの再生クロックに基づいて下流側のデータ伝送装置にロック信号を送信する。そして、マスタの送受信部102aは、上流の送受信部102nから送信されたロック信号を受信しクロック再生を行って受信PLLを設定する。
On the other hand, the slave transmission /
次に、マスタの送受信部102aは、下流に配置されたスレーブの送受信部102bとの間のデータ判定基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を自装置で生成し、伝送路110に送信する。トレーニング信号は、例えば、最大および最小の振幅レベルが交互に現れるクロック再生用正弦波と、トレーニングパターンヘッダ(例えば、最大あるいは最小の振幅レベルを所定期間継続する)と、各データ伝送装置101間で既知のデータパターンであるトレーニングパターンとを含んでいる。トレーニングパターンは、上記データシンボル値が全て含まれ、様々なパターンが現れるPNパターン信号等が用いられる。
Next, the master transmission /
スレーブの送受信部102bは、伝送路110からトレーニング信号を受信し、直ちに下流のデータ伝送装置101cとの間のトレーニング信号を生成し、伝送路110に送信する。そして、送受信部102bは、自装置の受信部121bにおいて、受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。他のスレーブの送受信部102c〜102nについても、上流側のデータ伝送装置101から送出されたトレーニング信号を受信し、直ちに下流側のデータ伝送装置101に自装置のトレーニング信号を送信する。そして、他のスレーブの送受信部102c〜102nについても、同様にそれぞれ受信部121c〜121nにおいて、上流側のデータ伝送装置101から受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。そして、マスタの送受信部102aも、送受信部102nから受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。これらによって、データ伝送システムの物理層初期化処理が終了し、それぞれの物理層は、互いにデータ通信可能な状態になる。
The slave transmitting / receiving
システム全体の物理層初期化処理が終了した後、CPU104a〜104nは、それぞれMOSTコントローラ103a〜103nのリセット状態を解除する。そして、MOSTコントローラ103a〜103nは、リセット状態を解除して所定の基準周波数に基づいた動作を開始し、自身(リンク層)の初期化処理を開始する。
After the physical layer initialization process of the entire system is completed, the
リンク層初期化処理では、自装置のリンク層および物理層の同期確立と、マスタのリンク層とスレーブのリンク層との間のフレーム同期確立が行われ、マスタのMOSTコントローラ103aは、データ伝送システム全体のネットワーク確立を確認する。まず、マスタのMOSTコントローラ103a(リンク層)は、他のリンク層とのフレーム同期等の初期化処理を行うための初期化データを送信部122aに出力する。この初期化データを用いて、MOSTコントローラ103aおよび送信部122a間の同期が確立し、MOSTコントローラ103aが有するPLLがロックされる。そして、上記初期化データが送信部122aから伝送路110に出力される。
In the link layer initialization processing, synchronization is established between the link layer and the physical layer of the device itself, and frame synchronization is established between the master link layer and the slave link layer. The
スレーブの受信部121bは、伝送路110から初期化データを受信しMOSTコントローラ103bに出力する。そして、MOSTコントローラ103bでは、入力した初期化データを用いてマスタのMOSTコントローラ103aとの間のフレーム同期を確立し、当該初期化データを送信部122bに出力する。この初期化データを用いて、MOSTコントローラ103bおよび送信部122b間の同期が確立し、MOSTコントローラ103bが有するPLLがロックされる。そして、上記初期化データが送信部122bから伝送路110に出力される。なお、MOSTコントローラ103bが有するPLLがロックされるまでの間、受信部121bが受信した初期化データは、MOSTコントローラ103bをバイパスして送信部122bから出力される。そして、MOSTコントローラ103bおよび送信部122b間の同期が確立した後、受信部121bが受信したデータは、全てMOSTコントローラ103bに出力される。
The
他のスレーブのMOSTコントローラ103c〜103nについても、同様に入力した初期化データを用いてマスタのMOSTコントローラ103aとの間のフレーム同期を確立し、当該初期化データをそれぞれ送信部122c〜122nに出力する。そして、マスタのMOSTコントローラ103aは、送受信部102a(物理層)を介して上記初期化データを所定回数受信することによって、ネットワークが確立されたことを確認し、その確立確認結果を他のリンク層に送信してリンク層初期化処理を終了する。このような物理層およびリンク層の初期化処理を経て、それぞれのデータ伝送装置101a〜101nは、互いにデータ通信を開始する。
しかしながら、上述した物理層およびリンク層が初期化処理された後、上記従来のデータ伝送システムは、データを全てそれぞれのMOSTコントローラを経由して伝送される。つまり、それぞれのデータ伝送装置101a〜101nが有する送受信部(物理層)102a〜102n、MOSTコントローラ(リンク層)103a〜103n、およびCPU(制御部)104a〜104nは、全て動作可能な状態に維持する必要があり、データ伝送システム全体の消費電力が大きくなる。また、一般的には、MOSTコントローラ103a〜103nが動作可能な状態に維持されている場合、それらの接続機器100a〜100nも同様に電源ONの状態になるため、さらに消費電力が大きくなる。
However, after the physical layer and the link layer described above are initialized, the conventional data transmission system transmits all data via each MOST controller. That is, the transmission / reception units (physical layers) 102a to 102n, the MOST controllers (link layers) 103a to 103n, and the CPUs (control units) 104a to 104n included in the
一方、自動車では、一般的に電源として蓄電池(バッテリ)が用いられ、エンジン始動中は当該エンジンに設けられている発電機(オルタネータ)で発電された電力が蓄電される。そして、エンジン停止中は、上記蓄電池のみが自動車内における電源となり、使用できる電力量に制限がある。したがって、上述したデータ伝送システムを自動車内に設置する場合、この蓄電池を電源として動作するため、特にエンジン停止中にデータ伝送システムを使用する際には消費電力を極力抑えなければならない。しかしながら、例えば監視カメラやセキュリティシステム等を上記データ伝送システムの接続機器の一部として構成し、当該一部の接続機器のみをエンジン停止中に動作させたい場合でも、データ伝送システムにおける当該接続機器に無関係なハードウエアを全て動作可能に維持する必要があるため、消費電力が大幅に大きくなる。 On the other hand, in an automobile, a storage battery (battery) is generally used as a power source, and electric power generated by a generator (alternator) provided in the engine is stored during engine startup. When the engine is stopped, only the storage battery serves as a power source in the automobile, and there is a limit to the amount of power that can be used. Therefore, when the above-described data transmission system is installed in an automobile, this storage battery operates as a power source. Therefore, particularly when the data transmission system is used while the engine is stopped, power consumption must be suppressed as much as possible. However, even when, for example, a surveillance camera, a security system, or the like is configured as a part of the connection device of the data transmission system and only the part of the connection device is to be operated while the engine is stopped, Since it is necessary to keep all irrelevant hardware operable, power consumption is greatly increased.
それ故に、本発明の目的は、データ伝送システムに接続される一部の接続機器のみを動作させる際に、システム全体の消費電力を低減させるデータ伝送方法、データ伝送システム、およびデータ伝送装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a data transmission method, a data transmission system, and a data transmission device that reduce power consumption of the entire system when operating only some of the connected devices connected to the data transmission system. It is to be.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号等は、本発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration. Note that reference numerals and the like in parentheses indicate correspondence with embodiments described later to help understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
本発明のデータ伝送システムは、伝送路(11)を介してリング型に接続された複数のデータ伝送装置(1a〜1n)を含み、それぞれのデータ伝送装置が互いに伝送信号を送受信する。データ伝送装置は、それぞれ、処理部(MOSTコントローラ3)、送受信部(2)、および制御部(CPU4)を備えている。処理部は、所定の通信プロトコルに基づいて送受信データ(受信デジタルデータ列RX、送信デジタルデータ列TX)を処理する。送受信部は、処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力し、かつ前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して処理部へ出力する。制御部は、処理部および送受信部の動作を制御する。制御部は、伝送線(12)によりそれぞれ通信可能に接続されている。複数のデータ伝送装置の少なくとも1つである第1のデータ伝送装置は、それぞれ、送受信部において前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に応じて受信データを生成した後、その受信データ(バイパスデジタルデータ列BX)に応じて伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力する。複数のデータ伝送装置の内、第1のデータ伝送装置とは異なる第2のデータ伝送装置は、それぞれ、送受信部において前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に応じて生成した受信データを処理部において通信プロトコルに基づいて処理し、その処理部において通信プロトコルに基づいて処理された送信データに応じてその送受信部において伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力する。第1のデータ伝送装置が含む制御部は、伝送線を介して入力した指示(リンク層のリセット解除を禁止する指示)に基づいて自装置の処理部のデータ処理動作を停止したリセット状態に維持する制御を行う(S77)。 The data transmission system of the present invention includes a plurality of data transmission devices (1a to 1n) connected in a ring shape via a transmission line (11) , and each data transmission device transmits and receives transmission signals to and from each other. Each data transmission apparatus includes a processing unit (MOST controller 3) , a transmission / reception unit (2) , and a control unit (CPU 4) . The processing unit processes transmission / reception data (reception digital data string RX, transmission digital data string TX) based on a predetermined communication protocol. The transmission / reception unit generates a transmission signal based on the transmission data processed by the processing unit, outputs the transmission signal to the subsequent data transmission device, and generates reception data based on the transmission signal output from the previous data transmission device. Output to the processing unit. The control unit controls operations of the processing unit and the transmission / reception unit. The control units are communicably connected via a transmission line (12). Each of the first data transmission apparatuses, which is at least one of the plurality of data transmission apparatuses, generates reception data in accordance with the transmission signal output from the preceding data transmission apparatus in the transmission / reception unit, and then receives the reception data (bypass A transmission signal is generated in accordance with the digital data string BX) and output to the subsequent data transmission apparatus. Among the plurality of data transmission apparatuses, each of the second data transmission apparatuses different from the first data transmission apparatus processes received data generated according to the transmission signal output from the preceding data transmission apparatus in the transmission / reception unit. The processing unit performs processing based on the communication protocol, and the transmission / reception unit generates a transmission signal according to the transmission data processed based on the communication protocol by the processing unit, and outputs the transmission signal to the subsequent data transmission apparatus. The control unit included in the first data transmission device maintains the reset state in which the data processing operation of the processing unit of the own device is stopped based on the instruction input via the transmission line (instruction to prohibit reset release of the link layer) Control is performed (S77).
上記送受信部は、それぞれ、バイパス経路(判定処理部215〜セレクタ221間の経路)およびセレクタ(221)を含んでいてもよい。バイパス経路は、自装置の処理部をバイパスして受信データを出力する。セレクタは、処理部の動作状態に応じて、その処理部から出力される送信データおよびバイパス経路から出力される受信データの一方を選択してその送受信部の送信側(データマッピング部222)に出力する。この場合、一例として、第1のデータ伝送装置が有するセレクタは、自装置の送受信部の外部からの指示に応じて、バイパス経路から出力される受信データを選択する。他の例として、第1のデータ伝送装置が有するセレクタは、自装置の処理部がデータ処理動作を停止したリセット状態であるとき(同期検出信号CSが入力しないとき)、バイパス経路から出力される受信データを選択する。
Each of the transmission / reception units may include a bypass route (a route between the
また、上記送受信部は、それぞれ、データマッピング部(222)および判定処理部(215)を含んでいてもかまわない。データマッピング部は、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして伝送信号を生成する。判定処理部は、伝送信号が有する複数の信号レベルをそれぞれ区別して判定するための判定レベルに基づいて受信データを生成する。 Each of the transmission / reception units may include a data mapping unit (222) and a determination processing unit (215). The data mapping unit maps each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels to generate a transmission signal. The determination processing unit generates reception data based on a determination level for distinguishing and determining a plurality of signal levels of the transmission signal.
また、処理部が用いる通信プロトコルは、具体的には、MOSTで定義される。 The communication protocol used by the processing unit is specifically defined by MOST.
本発明のデータ伝送装置は、他の装置と伝送路を介してリング型に接続され、他の装置との間で互いに伝送信号を送受信する。データ伝送装置は、処理部、送受信部、および制御部を備える。処理部は、所定の通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する。送受信部は、処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して他の装置へ出力し、かつ他の装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して処理部へ出力する。制御部は、処理部および送受信部の動作を制御する。制御部は、伝送線により他の装置の制御部と通信可能に接続されている。第1のモード(バイパスモード)において、送受信部は、他の装置から出力された伝送信号に応じて受信データを生成した後、その受信データに応じて伝送信号を生成して他の装置へ出力する。第1のモードとは異なる第2のモード(通常モード)において、送受信部は、他の装置から出力された伝送信号に応じて生成した受信データを処理部へ出力し、処理部は、送受信部が出力した受信データを通信プロトコルに基づいて処理し、通信プロトコルに基づいて処理された送信データを送受信部に出力し、送受信部は、処理部から出力された送信データに基づいて伝送信号を生成して他の装置へ出力する。制御部は、伝送線を介して入力した第1のモードを示す指示に基づいて自装置の処理部のデータ処理動作を停止したリセット状態に維持する制御を行う。 The data transmission device of the present invention is connected to another device via a transmission line in a ring shape, and transmits / receives transmission signals to / from the other device. The data transmission apparatus includes a processing unit , a transmission / reception unit , and a control unit . The processing unit processes transmission / reception data based on a predetermined communication protocol. The transmission / reception unit generates a transmission signal based on the transmission data processed by the processing unit and outputs the transmission signal to another device, and generates reception data based on the transmission signal output from the other device, and sends the transmission data to the processing unit. Output. The control unit controls operations of the processing unit and the transmission / reception unit. The control unit is communicably connected to the control unit of another device via a transmission line. In the first mode (bypass mode), the transmission / reception unit generates reception data according to a transmission signal output from another device, and then generates a transmission signal according to the reception data and outputs the transmission signal to the other device. To do. In a second mode (normal mode) different from the first mode, the transmission / reception unit outputs reception data generated according to a transmission signal output from another device to the processing unit, and the processing unit is a transmission / reception unit. Processes the received data output based on the communication protocol, outputs the transmission data processed based on the communication protocol to the transmission / reception unit, and the transmission / reception unit generates a transmission signal based on the transmission data output from the processing unit And output to other devices. The control unit performs control to maintain the reset state in which the data processing operation of the processing unit of the own apparatus is stopped based on the instruction indicating the first mode input via the transmission line.
上記送受信部は、バイパス経路およびセレクタを含んでいてもよい。バイパス経路は、処理部をバイパスして受信データを出力する。セレクタは、処理部の動作状態に応じて、その処理部から出力される送信データおよびバイパス経路から出力される受信データの一方を選択してその送受信部の送信側に出力する。この場合、一例として、セレクタは、第1のモードを示す送受信部の外部からの指示に応じて、バイパス経路から出力される受信データを選択する。他の例として、セレクタは、第1のモードにおいて処理部がデータ処理動作を停止したリセット状態であるとき、バイパス経路から出力される受信データを選択する。 The transmission / reception unit may include a bypass path and a selector. The bypass path bypasses the processing unit and outputs received data. The selector selects one of transmission data output from the processing unit and reception data output from the bypass path according to the operation state of the processing unit, and outputs the selected data to the transmission side of the transmission / reception unit. In this case, as an example, the selector selects reception data output from the bypass path in response to an instruction from the outside of the transmission / reception unit indicating the first mode. As another example, the selector selects received data output from the bypass path when the processing unit is in a reset state in which data processing operation is stopped in the first mode .
また、送受信部は、データマッピング部および判定処理部を含んでいてもかまわない。データマッピング部は、送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして伝送信号を生成する。判定処理部は、伝送信号が有する複数の信号レベルをそれぞれ区別して判定するための判定レベルに基づいて受信データを生成する。 Further, the transmission / reception unit may include a data mapping unit and a determination processing unit. The data mapping unit maps each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels to generate a transmission signal. The determination processing unit generates reception data based on a determination level for distinguishing and determining a plurality of signal levels of the transmission signal.
また、処理部が用いる通信プロトコルは、具体的には、MOSTで定義される。 The communication protocol used by the processing unit is specifically defined by MOST.
本発明のデータ伝送方法によれば、自装置の物理層のみを用いてデータ伝送する第1のデータ伝送装置と、自装置のリンク層および物理層を用いてデータ伝送する第2のデータ伝送装置とが設けられる。したがって、リンク層の動作が不要なデータ伝送装置を上記第1のデータ伝送装置に設定することによって、そのデータ伝送装置の消費電力を低減することができる。例えば、複数のデータ伝送装置それぞれに接続される特定の接続機器のみを動作させる際に、動作させない接続機器が接続されるデータ伝送装置を第1の伝送装置として動作させることによって、システム全体の消費電力を大幅に低減することができる。 According to the data transmission method of the present invention, the first data transmission apparatus that transmits data using only the physical layer of the own apparatus, and the second data transmission apparatus that transmits data using the link layer and the physical layer of the own apparatus. And are provided. Therefore, by setting a data transmission device that does not require link layer operation as the first data transmission device, the power consumption of the data transmission device can be reduced. For example, when only a specific connection device connected to each of a plurality of data transmission devices is operated, the data transmission device connected to a connection device that is not operated is operated as the first transmission device, thereby consuming the entire system. Electric power can be greatly reduced.
上記第1のデータ伝送装置が自装置の物理層の外部からの指示に応じて、自装置のリンク層を受信データがバイパスして伝送信号を送受信する場合、そのリンク層でデータ処理を行う必要がないため、リンク層での消費電力を低減することができる。 In response to an instruction from the outside of the physical layer of the device, the first data transmission device needs to perform data processing in the link layer when received data bypasses the link layer of the device and transmits / receives a transmission signal. Therefore, power consumption at the link layer can be reduced.
上記第1のデータ伝送装置のリンク層をリセット状態に維持する場合、そのリンク層がデータ処理を行わないため、リンク層の消費電力を低減することができる。また、一般的には、リセット状態のリンク層に接続する接続機器への電源供給も停止されるため、第1のデータ伝送装置に接続する接続機器の消費電力を大幅に低減することができる。さらに、第1のデータ伝送装置は、自装置のリンク層がリセット状態である場合、そのリンク層をバイパスして伝送信号を送受信するため、それぞれのリンク層のリセット状態を制御することによって、容易にリンク層をバイパスしたデータ伝送を行うことができる。例えば、それぞれのリンク層におけるリセット状態の制御は、全てのデータ伝送装置に対する初期化処理で行われるため、互いにデータ伝送装置が連係してそれぞれのモードに移行することができる。 When the link layer of the first data transmission device is maintained in the reset state, the link layer does not perform data processing, so that the power consumption of the link layer can be reduced. In general, since the power supply to the connection device connected to the link layer in the reset state is also stopped, the power consumption of the connection device connected to the first data transmission apparatus can be greatly reduced. Further, when the link layer of the first device is in the reset state, the first data transmission device bypasses the link layer and transmits / receives transmission signals. Therefore, the first data transmission device can easily control the reset state of each link layer. In addition, data transmission bypassing the link layer can be performed. For example, since the control of the reset state in each link layer is performed in the initialization process for all the data transmission apparatuses, the data transmission apparatuses can cooperate with each other and shift to the respective modes.
また、物理層において、伝送信号を送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングすることによって生成し、受信データを伝送信号が有する複数の信号レベルをそれぞれ区別して判定するための判定レベルに基づいて生成する場合、第1のデータ伝送装置では、受信した伝送信号のデータ判定を有したデータ受信処理後にマッピング処理を有したデータ送信処理を行って伝送信号を送出するため、送受信する伝送信号が示すデータの劣化を低減してデータ伝送することができる。 In addition, in the physical layer, a transmission signal is generated by mapping each symbol of transmission data to one of a plurality of signal levels, and a determination for distinguishing a plurality of signal levels of a transmission signal from received data is determined. In the case of generating based on the level, the first data transmission apparatus transmits / receives data to perform transmission processing by performing data transmission processing having mapping processing after data reception processing having data determination of the received transmission signal. Data transmission can be performed while reducing deterioration of data indicated by the transmission signal.
さらに、具体的には、本発明のデータ伝送方法で用いられる通信プロトコルは、MOSTで定義され、通信プロトコルとしてMOSTを用いて通信を行う場合においても、上述と同様の効果が得られる。 More specifically, the communication protocol used in the data transmission method of the present invention is defined by MOST, and the same effect as described above can be obtained even when communication is performed using MOST as the communication protocol.
また、本発明のデータ伝送システムおよびデータ伝送装置によれば、上述した本発明のデータ伝送方法と同様の効果を得ることができる。 Further, according to the data transmission system and the data transmission apparatus of the present invention, the same effect as the above-described data transmission method of the present invention can be obtained.
図1を参照して、本発明の一実施形態に係るデータ伝送システムについて説明する。なお、図1は、当該データ伝送システムの構成を示すブロック図である。 A data transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the data transmission system.
図1において、データ伝送システムは、物理的なトポロジをリング・トポロジとし、複数のノードをリング・トポロジで接続することによって一方向のリング型LANを形成している。以下、上記データ伝送システムの一例として、各ノードをn段のデータ伝送装置1a〜1nによって構成し、それぞれ伝送路11によってリング型に接続し、伝送されるデータが伝送路11を介して一方向に伝送されるシステムを説明する。各データ伝送装置1a〜1nには、それぞれデータ伝送システムを伝送したデータに基づいて処理を行い、その結果をデータ伝送システムに出力する接続機器10a〜10nがそれぞれ接続されている。例えば、接続機器10a〜10nは、オーディオ機器、ナビゲーション機器、情報端末機器、セキュリティ機器、あるいは監視カメラ等である。なお、一般的なハードウエアの形態としては、それぞれのデータ伝送装置1a〜1nとそれぞれの接続機器10a〜10nとがそれぞれ一体的に構成される。
In FIG. 1, the data transmission system forms a unidirectional ring LAN by connecting a plurality of nodes in a ring topology with a physical topology as a ring topology. Hereinafter, as an example of the data transmission system, each node is constituted by n stages of
上記データ伝送システムで用いられる情報系の通信プロトコルとしては、例えば、Media Oriented Systems Transport(以下、MOSTと記載する)がある。MOSTを通信プロトコルとして伝送されるデータは、フレームを基本単位として伝送され、各データ伝送装置1a〜1nの間を次々にフレームが一方向に伝送される。つまり、データ伝送装置1aは、伝送路11を介してデータ伝送装置1bに対してデータを出力する。また、データ伝送装置1bは、伝送路11を介してデータ伝送装置1cに対してデータを出力し、データ伝送装置1(n−1)は、伝送路11を介してデータ伝送装置1nに対してデータを出力する。そして、データ伝送装置1nは、伝送路11を介してデータ伝送装置1aに対してデータを出力する。伝送路11にはツイストペア線や同軸ケーブルのような安価なケーブルが用いられ、それぞれのデータ伝送装置1a〜1nは、互いに電気通信を行う。ここで、当該データ伝送システムにおいては、データ伝送装置1aが自装置のクロックによりデータを送信するマスタであり、他のデータ伝送装置1b〜1nがマスタで生成されるクロックに周波数をロックするスレーブである。
As an information communication protocol used in the data transmission system, for example, there is Media Oriented Systems Transport (hereinafter referred to as MOST). Data transmitted using the MOST as a communication protocol is transmitted using a frame as a basic unit, and the frames are sequentially transmitted in one direction between the
次に、データ伝送装置1a〜1nの構成について説明する。なお、それぞれのデータ伝送装置1a〜1nは、略同一の構成であるが、それらの代表として、まずマスタのデータ伝送装置1aの略構成および送受信データの流れについて説明する。
Next, the configuration of the
データ伝送装置1aは、送受信部(物理層)2a、MOSTコントローラ(リンク層)3a、およびCPU(中央演算処置:マイクロコンピュータ)4aを有している。そして、送受信部2aは、受信部21aおよび送信部22aを有している。
The
例えば、MOSTコントローラ3aは、LSIで構成され、上記データ伝送システムで用いられる通信プロトコルが定義されたMOSTコントローラチップ等が用いられる。MOSTコントローラ3aには、MOSTコントローラ3aから出力されるデータに基づいて処理を行い、その結果を当該MOSTコントローラ3aに出力する接続機器10aが接続されている。そして、MOSTコントローラ3aは、その機能の一つとして、接続機器10aからのデータをMOSTで規定されるプロトコルに変換して送受信部2aの送信部22aにデジタルデータ列を出力する。また、MOSTコントローラ3aは、受信部21aから出力されるデジタルデータ列を受信し、接続機器10aに伝送する。
For example, the
CPU4aは、データ伝送装置1aが有するMOSTコントローラ3aおよび送受信部2aを制御する。例えば、CPU4aは、データ伝送装置1aのリセット機能、電源制御、マスタ/スレーブの選択処理、およびダイアグモードへの移行処理等を制御する。また、CPU4aは、伝送路11とは別の伝送線12を介して他のデータ伝送装置1b〜1nのCPU4b〜4nとシリアル接続され、他のCPU4b〜4nに対して、後述するバイパスモードの選択処理を指示する。なお、データ伝送装置1a〜1nが有するCPU4a〜4nとは別にデータ伝送システムのバイパスモードを制御するCPUを設けてもかまわない。この場合、別に設けられたCPUとCPU4a〜4nとが伝送線12を介してシリアル接続される。
The CPU 4a controls the
送受信部2aは、典型的にはLSIで構成される。MOSTコントローラ3aからは、上述したようにデジタルデータ列が送信部22aに出力される。送信部22aは、上記デジタルデータ列を所定のビット毎にまとめてデータシンボルとし、変換テーブルによるマッピングおよびフィルタリング処理を行う。そして、送信部22aは、マッピングおよびフィルタリング処理された信号をアナログ信号に変換し、そのアナログ信号を増幅して差動信号に変換して伝送路11に送出する。つまり、送信部22aでマッピングおよびフィルタリング処理されたデジタル信号は、上記デジタルデータ列が複数の信号レベルのいずれかにマッピングされた所定周期のアナログ波形となって出力される。なお、送信部22aの詳細な構成および動作については、後述する。
The transmission /
一方、受信部21aは、データ伝送装置1nから出力されたアナログ信号を伝送路11を介して受信し、デジタル信号に変換する。受信部21aは、デジタル信号をフィルタリングおよび逆マッピング処理を経てデータシンボルに復号し、デジタルデータ列に変換して、MOSTコントローラ3aに出力する。なお、受信部21aの詳細な構成および動作については、後述する。
On the other hand, the receiving
スレーブのデータ伝送装置1b〜1nの構成は、マスタのデータ伝送装置1aと同様である。以下、スレーブのデータ伝送装置1b〜1nの構成部を説明する場合、マスタのデータ伝送装置1aの構成部に付与した参照符号「a」の代わりに、それぞれ「b」〜「n」を付して説明を行う。また、データ伝送装置1a〜1nおよびそれらの構成部を総称して説明する場合、データ伝送装置1と記載して各構成部に付与した参照符号「a」〜「n」を省略して説明を行う。
The configuration of the slave
次に、図2を参照して、データ伝送装置1の詳細な構成について説明する。なお、図2は、データ伝送装置1の構成を示すブロック図である。
Next, a detailed configuration of the
図2において、上述したようにデータ伝送装置1は、受信部21および送信部22を有する送受信部2と、MOSTコントローラ3と、CPU4とを備えている。受信部21は、差動レシーバ211、ローパスフィルタ212、A/Dコンバータ213、デジタルフィルタ214、判定処理部215、および同期検出部216を有している。送信部22は、セレクタ221、データマッピング部222、デジタルフィルタ223、D/Aコンバータ224、ローパスフィルタ225、差動ドライバ226、および同期検出部227を有している。そして、MOSTコントローラ3は、PLL31を有している。
2, the
MOSTコントローラ3からは、送信デジタルデータ列TXが送信部22に出力される。そして、送信デジタルデータ列TXは、セレクタ221を介してデータマッピング部222に入力する。なお、セレクタ221は、後述する同期検出部227においてMOSTコントローラ3が有するPLL31の同期を検出して同期検出信号CSを入力した場合、MOSTコントローラ3から出力される送信デジタルデータ列TXを選択してデータマッピング部222に入力させる。一方、セレクタ221は、同期検出部227においてMOSTコントローラ3が有するPLL31の同期を検出していない(つまり、同期検出信号CSを入力しない)場合、受信部21から出力されるバイパスデジタルデータ列BXを選択してデータマッピング部222に入力させる。なお、送信デジタルデータ列TXおよびバイパスデジタルデータ列BXに対して、後述する送信部22の動作が同様であるため、以下の説明において代表的に送信デジタルデータ列TXに対する動作を説明する。
A transmission digital data string TX is output from the
データマッピング部222は、送信デジタルデータ列TXを所定のビット毎にまとめてデータシンボルとし、変換テーブルによるマッピング処理を行い、デジタルフィルタ223に出力する。具体的には、データマッピング部222は、多値化伝送を行うために、シリアルの送信デジタルデータ列TXをパラレルに変換する。通信プロトコルがMOSTの場合、MOSTコントローラ3から1シンボルで2ビットの情報が送信デジタルデータ列TXとして出力されるので、データマッピング部222は、シリアルで入力されたデータを2ビット毎のパラレルデータに変換する。そして、データマッピング部222は、受信部21の同期検出部216により再生しロックされた再生クロックCDあるいはMOSTコントローラ3のPLL31から出力される送信クロックに基づいて、変換された2ビット毎のパラレルデータを8値のシンボルのいずれかにマッピングを行う。このマッピングは、受信側に配置される他のデータ伝送装置1でクロック再生を行うために、2ビット毎のパラレルデータを8値のシンボルのうち上位4シンボルと下位4シンボルとに交互に割り当てられる。また、送信および受信との間の直流成分の変動や差の影響を除外するために、前値との差分によってマッピングが行われる。
The data mapping unit 222 collects the transmission digital data sequence TX for each predetermined bit to form a data symbol, performs mapping processing using a conversion table, and outputs the data symbol to the
デジタルフィルタ223は、例えばロールオフフィルタであり、マッピング処理されたデータに対してフィルタリング処理を行ってD/Aコンバータ224に出力する。このデジタルフィルタ223は、送信する電気信号の帯域制限および符号間干渉を抑えるための波形整形フィルタであり、例えば、ロールオフ率100%のFIRフィルタが使用される。
The
D/Aコンバータ224は、デジタルフィルタ223から出力された信号をアナログ信号に変換する。例えば、100MHzで動作する12ビットのD/Aコンバータであり、差動ドライバ226の出力端で上記送信シンボル値が交互に最大あるいは最小の振幅レベルとなった正弦波が出力可能なようにアナログ信号を出力する。そして、ローパスフィルタ225は、D/Aコンバータ224から出力されたアナログ信号から高域の周波数を減衰させて差動ドライバ226に入力させる。
The D /
差動ドライバ226は、ローパスフィルタ225から出力されるアナログ信号の強度を増幅して差動信号に変換して伝送路11に送出する。この差動ドライバ226は、伝送路11が有する2本1組の導線に対して、送出する電気信号を伝送路11の一方側(プラス側)導線に送信し、当該電気信号と正負反対の信号を伝送路11の他方側(マイナス側)に送信する。これによって、伝送路11には、プラス側とマイナス側との電気信号が1つのペアとして伝送するため、互いの電気信号の変化をお互いの電気信号が打ち消しあい、伝送路11からの放射ノイズおよび外部からの電気的影響を軽減することができる。このように、送信部22からは、マッピング、フィルタリング、およびDA変換処理されることによって、上記送信デジタルデータ列TXが複数の信号レベルのいずれかにマッピングされた所定周期の波形となった電気信号が出力される。
The
同期検出部227は、MOSTコントローラ3から出力される送信デジタルデータ列TXおよび送信クロックより、送信デジタルデータ列TXに含まれるデータフレームを検出し、例えば、データフレームに含まれるフレームヘッダを定期的に検出することによってMOSTコントローラ3の同期確立を検出する。そして、同期検出部227は、MOSTコントローラ3の同期確立を検出すると、同期検出信号CSをセレクタ221に出力する。
The
一方、受信部21の差動レシーバ211は、伝送路11を介して前段のデータ伝送装置1から送出された電気信号(差動信号)を受信する。差動レシーバ211は、差動信号を電圧信号に変換して、ローパスフィルタ212に出力する。上述したように、伝送路11が有する2本1組の導線に対してプラス側とマイナス側との電気信号が1つのペアとして伝送しており、差動レシーバ211は、プラス側とマイナス側との差から信号を判断するため、外部からの電気的影響に対して効力を発揮する。
On the other hand, the
ローパスフィルタ212は、差動レシーバ211から出力された電圧信号に混入した高域のノイズを減衰させてA/Dコンバータ213に入力させる。そして、A/Dコンバータ213は、ローパスフィルタ212から出力される電圧信号をデジタル信号に変換して、デジタルフィルタ214に出力する。
The low-
デジタルフィルタ214は、A/Dコンバータ213から出力されるデジタル信号に対してフィルタリング処理を行い、例えばロールオフフィルタで構成される。このデジタルフィルタ214は、A/Dコンバータ213から出力されるデジタル信号のノイズ除去を行う波形整形用のFIRフィルタである。上述した送信側のロールオフフィルタ(デジタルフィルタ223)と合わせ、符号間干渉のないロールオフ特性を実現する。
The
また、同期検出部216は、A/Dコンバータ213から出力される伝送路11から受信した信号のクロック成分を再生することによって、受信したデータのクロック再生を行い、上述した伝送波形の最大あるいは最小振幅ポイントとなるデータシンボルタイミングを検出する。そして、同期検出部216の再生クロックCDは、判定処理部215やデータマッピング部222のクロックとして用いられる。
Also, the
判定処理部215は、デジタルフィルタ214から出力されたデジタル信号を逆マッピング処理してデータシンボルに復号し、受信デジタルデータ列RXに変換して、MOSTコントローラ3に出力する。具体的には、判定処理部215は、同期検出部216で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、デジタルフィルタ214から出力された受信シンボル値と前シンボル値との差分値を演算する。このように、受信したシンボル値を前シンボル値に対する差分値で判定することによって、送信側から受信側のデータ伝送装置1に伝送する際の全体的な電圧変化をキャンセルすることができる。そして、判定処理部215は、後述する初期化処理で設定された判定レベルに基づいて、上記差分値毎にデータ判定を行って、その判定値を逆マッピング処理する。つまり、判定処理部215の逆マッピング処理は、同期検出部216で検出したデータシンボルタイミングに基づいて、上記判定値を用いて送信側のマッピング処理でマッピングする前のデータに復号する。この逆マッピング処理によって、上記判定値がパラレルデータに変換される。そして、判定処理部215は、逆マッピング処理したパラレルデータをシリアルの受信デジタルデータ列RXに変換して、MOSTコントローラ3に出力する。なお、この受信デジタルデータ列RXは、バイパスデジタルデータ列BXとしてセレクタ221にも出力されている。そして、セレクタ221がバイパスデジタルデータ列BXを選択することによって、送信部22のデータマッピング部222へ出力される。
The
CPU4は、MOSTコントローラ3と制御信号CLを送受信することによって、MOSTコントローラ3の動作を制御する。また、CPU4は、MOSTコントローラ3および送受信部2へそれぞれリセット信号RSを出力することによって、MOSTコントローラ3および送受信部2をそれぞれデータの送受信を行わない初期的な待機状態(以下、この状態をリセット状態と記載する)にしたり、その状態を解除したりする。また、CPU4は、伝送線12を介して他のデータ伝送装置1のCPU4とシリアル接続される。そして、マスタのデータ伝送装置1aの場合、他のCPU4に対して、リセット状態またはその解除の選択を指示する。また、スレーブのデータ伝送装置1b〜1nの場合、マスタのCPU4から自身のリセット状態またはその解除の選択が指示される。
The CPU 4 controls the operation of the
このように構成されるデータ伝送システムでは、機械的な接続を規定するためにプロトコルのリンク層であるMOSTコントローラ3a〜3nおよび物理層である送受信部2a〜2nの初期化処理が行われ、その初期化動作の中で各データ伝送装置1a〜1nのクロック同期の確立およびデータ判定の基準となる判定レベルの設定が行われる。そして、リンク層および物理層の初期化処理が完了した後、全てのデータ伝送装置1が互いに物理層およびリンク層を用いてデータ通信を開始する。以下、データ伝送装置1が物理層およびリンク層を用いてデータ通信を行う動作モードを「通常モード」と記載する。なお、当該データ伝送システムにおける初期化処理から全てのデータ伝送装置1が通常モードに移行する動作は、背景技術で説明した従来のデータ伝送システムの動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
In the data transmission system configured as described above, initialization processing is performed on the
本発明のデータ伝送システムでは、スレーブのデータ伝送装置1の一部が物理層のみ用いてデータ伝送を行う(以下、このデータ伝送を「バイパスモード」と記載する)ことが可能である。つまり、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1は、前段のデータ伝送装置1から受信したデータをリンク層(MOSTコントローラ3)を経由せずに後段のデータ伝送装置1へ送出する。例えば、マスタのデータ伝送装置1aおよび監視カメラやセキュリティシステム等で構成される接続機器10が接続されているデータ伝送装置1を通常モードで動作させ、他の接続機器10が接続されているデータ伝送装置1をバイパスモードで動作させる動作ことが可能である。以下、図3および図4を参照して、データ伝送装置の一部が通常モードからバイパスモードに移行して、その後通常モードに復帰する動作について説明する。なお、図3は全てのデータ伝送装置1が通常モードで動作しているデータ伝送システムにおいて一部のデータ伝送装置1がバイパスモードに移行する動作を示す前半部のフローチャートであり、図4はデータ伝送システムにおいて当該バイパスモードから通常モードに復帰する動作を示す後半部のフローチャートである。
In the data transmission system of the present invention, a part of the slave
図3において、全てのデータ伝送装置1が通常モードで動作している際、マスタのデータ伝送装置1aが有するCPU4aは、データ伝送装置1の一部をバイパスモードに移行させる指示を受け取る(ステップS11)。例えば、この移行指示は、データ伝送システムのユーザが所定のSWを操作することによって、その操作に応答してCPU4aが受け取ってもいいし、ユーザが車両のキーSWをアクセサリ位置(つまり、エンジン停止で自動車内のアクセサリ関係のみへ電源が供給されるモード)に操作することによって、その操作に応答してCPU4aが受け取ってもかまわない。なお、上述したようにデータ伝送システムにバイパスモードを制御するCPUが別に設けられている場合、そのCPUが上記移行指示を受け取る。以下、説明を具体的にするために、マスタのCPU4aが伝送線12を介して他のデータ伝送装置1b〜1nのCPU4b〜4nとシリアル接続され、他のCPU4b〜4nに対してそれぞれバイパスモードの選択処理を指示する場合について説明する。
In FIG. 3, when all the
次に、マスタのCPU4aは、自装置の送受信部2aおよびMOSTコントローラ3aをリセット状態にするためのリセット処理を開始し(ステップS12)、他のスレーブのCPU4b〜4nに対しても伝送線12を介してリセット処理を行う指示を行う。この指示に基づいて、スレーブのCPU4b〜4nもそれぞれ自装置の送受信部2b〜2nおよびMOSTコントローラ3b〜3nをリセット状態にするためのリセット処理を開始する(ステップS41およびS71)。CPU4a〜4nは、それぞれ自装置の送受信部2a〜2nおよびMOSTコントローラ3a〜3nをリセット状態にするためのリセット信号RSを送出する(ステップS13、S42、およびS72)。そして、送受信部2a〜2nおよびMOSTコントローラ3a〜3nは、それぞれリセット状態にするためのリセット信号RSを受け取ることによってリセット状態となる(ステップS14、S43、およびS73)。これらの動作によって、データ伝送システムが有する全てのリンク層および物理層は、リセット状態となる。
Next, the master CPU 4a starts a reset process for resetting the transmitting / receiving
次に、CPU4a〜4nは、上記リセット処理から所定時間経過後、送受信部2a〜2nのリセット状態を解除するリセット信号RSをそれぞれ送受信部2a〜2nに出力する(ステップS15、S44、およびS74)。そして、送受信部2a〜2nは、それぞれリセット状態を解除するリセット信号RSを受け取ることによって物理層初期化処理を開始する(ステップS16、S45、およびS75)。
Next, after elapse of a predetermined time from the reset process, the CPUs 4a to 4n output reset signals RS for canceling the reset state of the transmission /
以下、物理層初期化処理について詳述する。まず、マスタの送受信部2aは、自装置の発振子を基準周波数とした出力周波数に基づいて、ロック信号を伝送路11に送信する。このロック信号は、例えば、マスタのデータ伝送装置1aが有するクロック周波数に基づいた正弦波信号である。
Hereinafter, the physical layer initialization process will be described in detail. First, the master transmission /
一方、スレーブの送受信部2bは、伝送路11からロック信号を受信し同期検出部216bでクロック再生を行って、受信PLLを設定する。そして、送受信部2bは、受信PLLの再生クロックに基づいてロック信号を伝送路11に送信する。他のスレーブの送受信部2c〜2nについても、それぞれ自装置の上流側のデータ伝送装置1から送出されたロック信号を受信してクロック再生を行って受信PLLを設定した後、それぞれ受信PLLの再生クロックに基づいて下流側のデータ伝送装置1にロック信号を送信する。そして、マスタの送受信部2aは、上流の送受信部2nから送信されたロック信号を受信しクロック再生を行って受信PLLを設定する。
On the other hand, the slave transmission /
次に、マスタの送受信部2aは、下流に配置されたスレーブの送受信部2bとの間のデータ判定基準となる判定レベルの設定のためのトレーニング信号を自装置で生成し、伝送路11に送信する。トレーニング信号は、例えば、最大および最小の振幅レベルが交互に現れるクロック再生用正弦波と、トレーニングパターンヘッダ(例えば、最大あるいは最小の振幅レベルを所定期間継続する)と、各データ伝送装置1間で既知のデータパターンであるトレーニングパターンとを含んでいる。トレーニングパターンは、上記データシンボル値が全て含まれ、様々なパターンが現れるPNパターン信号等が用いられる。
Next, the master transmission /
スレーブの送受信部2bは、伝送路11からトレーニング信号を受信し、直ちに下流のデータ伝送装置1cとの間のトレーニング信号を生成し、伝送路11に送信する。そして、送受信部2bは、自装置の受信部21bにおいて、受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。他のスレーブの送受信部2c〜2nについても、上流側のデータ伝送装置1から送出されたトレーニング信号を受信し、直ちに下流側のデータ伝送装置1に自装置のトレーニング信号を送信する。そして、他のスレーブの送受信部2c〜2nについても、同様にそれぞれ受信部21c〜21nにおいて、上流側のデータ伝送装置1から受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。そして、マスタの送受信部2aも、送受信部2nから受信したトレーニング信号を用いて、上記シンボル値毎の送信レベルの閾値判定するための判定レベルの設定をそれぞれ行い、当該判定レベルおよびそれらの判定レベルを境界とした判定値をそれぞれ設定する。
The slave transmitting / receiving
これらによって、データ伝送システムの物理層初期化処理が終了し、それぞれの物理層は、互いにデータ通信可能な状態になる。そして、送受信部2a〜2nは、それぞれのCPU4a〜4nに対して、初期化処理が完了したことを示す初期化処理完了通知を出力する。なお、この初期化処理完了通知を全ての送受信部2a〜2nが連係して出力するために、マスタの送受信部2aが他の送受信部2b〜2nに対して初期化処理完了通知の出力を促す信号を伝送路11に出力してもかまわない。また、それぞれの送受信部2a〜2nが、判定値設定処理の実行後の所定時間経過によって、それぞれ初期化処理完了通知をCPU4a〜4nに出力してもかまわない。そして、CPU4a〜4nは、送受信部2a〜2nから出力される初期化処理完了通知を待つことによって、物理層初期化処理が完了したか否かを判断する(ステップS17、S46、およびS76)。
As a result, the physical layer initialization process of the data transmission system is completed, and the respective physical layers become ready for data communication with each other. Then, the transmission /
次に、CPU4aは、送受信部2aから初期化処理完了通知が通知された場合、MOSTコントローラ3aのリセット状態を解除するリセット信号RSをMOSTコントローラ3aに出力する(ステップS18)。そして、CPU4aは、伝送線12を介して、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1b〜1nが有するCPU4b〜4nに対して、リンク層のリセット解除を禁止する指示を送出する。CPU4aがリセット解除を禁止する指示を送出するCPU4b〜4nは、予め設定されている。例えば、マスタのデータ伝送装置1aおよび監視カメラやセキュリティシステム等で構成される接続機器10が接続されているデータ伝送装置1を通常モードで動作させ、他の接続機器10が接続されているデータ伝送装置1をバイパスモードで動作させるとき、当該バイパスモードで動作させるデータ伝送装置1が有するCPU4にのみリセット解除を禁止する指示が送出されるように設定されている。なお、このリセット解除を禁止する指示は、上記ステップS12、S41、およびS71のリセット処理時に送出してもかまわない。また、通常モードで動作するデータ伝送装置1b〜1nが有するCPU4b〜4nは、後述するように自動的にリンク層のリセット状態を解除するが、CPU4aは、当該CPU4b〜4nに対してもリンク層のリセット状態を解除する指示を送出してもかまわない。
Next, when the initialization process completion notification is notified from the transmission /
一方、CPU4b〜4nの内、上記リセット解除を禁止する指示を受信していないものは、送受信部2b〜4nから初期化処理完了通知が通知された場合、自動的にMOSTコントローラ3b〜3nのリセット状態を解除するリセット信号RSをMOSTコントローラ3b〜3nに出力する(ステップS47)。また、CPU4b〜4nの内、上記リセット解除を禁止する指示を受信しているものは、送受信部2b〜4nから初期化処理完了通知が通知された場合、MOSTコントローラ3b〜3nのリセット状態を継続する(ステップS77)。
On the other hand, among the CPUs 4b to 4n, those that have not received the instruction for prohibiting the reset release are automatically reset in the
次に、上記ステップS18およびS47において、リセット状態を解除するリセット信号RSが入力したMOSTコントローラ3は、リンク層初期化処理を開始する(ステップS19およびS48)。
Next, in steps S18 and S47, the
以下、データ伝送装置1の一部がバイパスモードで動作する場合のリンク層初期化処理について詳述する。マスタのMOSTコントローラ3aは、リセット信号RSの受信によって自身のリセット状態を解除し、制御信号CLの受信によって自身の初期設定を行う。なお、MOSTコントローラ3aが有するPLL31aは、送受信部2aが有する発振子から出力される周波数を基準周波数として動作する。そして、MOSTコントローラ3aは、他のMOSTコントローラ3とのフレーム同期等の初期化処理を行うための初期化データを送信デジタルデータ列TXとして送信部22aに出力する。
Hereinafter, the link layer initialization process when a part of the
送信部22aの同期検出部227aは、MOSTコントローラ3aから出力される初期化データおよびその送信クロックより、初期化データに含まれるデータフレームを検出し、データフレームに含まれるフレームヘッダを定期的に検出することによってMOSTコントローラ3aの同期確立を検出する。そして、同期検出部227aは、MOSTコントローラ3aの同期確立を検出すると、同期検出信号CSをセレクタ221aに出力する。セレクタ221aは、同期検出信号CSが入力したとき、MOSTコントローラ3aから出力される初期化データをデータマッピング部222aに入力させる。そして、上記初期化データは、送信部22aで上述したマッピング処理およびフィルタリング処理されアナログ信号に変換されて伝送路11に送出される。
The synchronization detection unit 227a of the
スレーブのデータ伝送装置1bが有する受信部21bは、伝送路11から初期化データを受信し、当該初期化データを上述したようにデジタル信号に変換してフィルタリング処理および逆マッピング処理を行う。そして、スレーブのデータ伝送装置1bにおいて上記ステップS47の動作でリンク層のリセット状態が解除されている場合、上記初期化データを判定処理部215bから受信デジタルデータ列RXとしてMOSTコントローラ3bに出力する。そして、MOSTコントローラ3bでは、入力した初期化データを用いてマスタのMOSTコントローラ3aとの間のフレーム同期を確立してPLL31bをロックした後、当該初期化データを送信部22bに出力する。送信部22bの同期検出部227bは、MOSTコントローラ3bから出力される初期化データおよびその送信クロックより、初期化データに含まれるデータフレームを検出し、データフレームに含まれるフレームヘッダを定期的に検出することによってMOSTコントローラ3bの同期確立を検出する。そして、同期検出部227bは、MOSTコントローラ3bの同期確立を検出すると、同期検出信号CSをセレクタ221bに出力する。セレクタ221bは、同期検出信号CSが入力したとき、MOSTコントローラ3bから出力される初期化データをデータマッピング部222bに入力させる。そして、上記初期化データは、送信部22bで上述したマッピング処理およびフィルタリング処理されアナログ信号に変換されて伝送路11に送出される。なお、同期検出部227bが同期検出信号CSをセレクタ221bへ出力するまで、セレクタ221bは、判定処理部215bから出力される初期化データを、バイパスデジタルデータ列BXとしてデータマッピング部222bに入力させる。そして、上記バイパスデジタルデータ列BX(つまり、MOSTコントローラ3bをバイパスした初期化データ)は、送信部22bで上述したマッピング処理およびフィルタリング処理されアナログ信号に変換されて伝送路11に送出される。
The receiving
一方、スレーブのデータ伝送装置1bにおいて上記ステップS77の動作でリンク層のリセット状態が継続されている(つまり、リセット状態の解除を禁止されている)場合、同期検出部227bは、MOSTコントローラ3bの同期確立を検出することができない。したがって、同期検出信号CSがセレクタ221bに出力されないため、セレクタ221bは、常に判定処理部215bから出力される初期化データを、バイパスデジタルデータ列BXとしてデータマッピング部222bに入力させる。そして、上記バイパスデジタルデータ列BX(つまり、MOSTコントローラ3bをバイパスした初期化データ)は、送信部22bで上述したマッピング処理およびフィルタリング処理されアナログ信号に変換されて伝送路11に送出される。つまり、リンク層のリセット状態が継続されているデータ伝送装置1は、上段のデータ伝送装置1から受信した初期化データを自装置の物理層のみ経由して、下段のデータ伝送装置1へ送出する。
On the other hand, when the link layer reset state is continued in the operation of step S77 in the slave
他のスレーブのMOSTコントローラ3c〜3nについても、それぞれ上述したスレーブのMOSTコントローラ3bと同様の動作を行う。つまり、上記ステップS47の動作でリンク層のリセット状態が解除されているMOSTコントローラ3は、入力した初期化データを用いてマスタのMOSTコントローラ3aとの間のフレーム同期を確立し、当該初期化データをそれぞれ送信部22に出力する。一方、上記ステップS77の動作でリンク層のリセット状態が継続されているMOSTコントローラ3は、上段のデータ伝送装置1から受信した初期化データを自装置の物理層のみ経由して、下段のデータ伝送装置1へ送出する。
The other slave MOST controllers 3c to 3n perform the same operation as the above-described slave
そして、マスタのMOSTコントローラ3aは、上記ステップS19で開始されたリンク層初期化処理の中で、データ伝送システム全体のネットワーク確立を判断する。例えば、MOSTコントローラ3aは、送信部22aを介してネットワーク確立確認信号を送出し、その信号を他のデータ伝送装置1b〜1nおよび受信部21aを介してMOSTコントローラ3aが所定回数受信することによって、ネットワークが確立されたことを判断する。そして、MOSTコントローラ3aは、所定のデータフレームにネットワーク確立を示す識別子を付与して、他のスレーブのデータ伝送装置1b〜1n全てに対して当該データフレームを送信する。また、MOSTコントローラ3aは、ネットワークが確立された後、リンク層初期化処理を終了して、その終了を示す制御信号CLをCPU4aに出力する。CPU4aは、MOSTコントローラ3aのリンク層初期化処理が終了するのを待っており、その終了を示す制御信号CLを受信して当該初期化処理の終了を判断する(ステップS20)。そして、CPU4aは、MOSTコントローラ3aにデータ通信の開始を指示する制御信号CLを出力し、MOSTコントローラ3aがデータ通信の開始を指示する制御信号CLを受信して、他のデータ伝送装置1とのデータ通信を開始する(ステップS21)。
Then, the master
一方、上記ステップS47の動作でリンク層のリセット状態が解除されているスレーブのMOSTコントローラ3は、マスタのデータ伝送装置1aから出力されたネットワーク確立を示す識別子が付与された上記データフレームを受信することによって、ネットワーク確立を判断する。そして、上記MOSTコントローラ3は、ネットワークが確立された後、リンク層初期化処理を終了して、その終了を示す制御信号CLをCPU4に出力する。CPU4は、上記MOSTコントローラ3のリンク層初期化処理が終了するのを待っており、その終了を示す制御信号CLを受信して当該初期化処理の終了を判断する(ステップS49)。そして、CPU4は、上記MOSTコントローラ3にデータ通信の開始を指示する制御信号CLを出力し、MOSTコントローラ3がデータ通信の開始を指示する制御信号CLを受信して、他のデータ伝送装置1とのデータ通信を開始する(ステップS50)。
On the other hand, the slave
また、上記ステップS77の動作でリンク層のリセット状態が継続されているMOSTコントローラ3は、上段のデータ伝送装置1から受信したネットワーク確立を示す識別子が付与された上記データフレームについても自装置の物理層のみ経由して、下段のデータ伝送装置1へ送出する。そして、リンク層のリセット状態が継続されているデータ伝送装置1は、他のデータ伝送装置1がデータ通信を開始(ステップS21およびS50)しても、そのデータ通信によって上段のデータ伝送装置1から伝送されるデータを自装置の物理層のみ経由して、下段のデータ伝送装置1へ送出するバイパスモードで動作する(ステップS78)。
Also, the
バイパスモードで動作するデータ伝送装置1では、前段のデータ伝送装置1から伝送路11を介して送出された電気信号が受信部21の差動レシーバ211に入力する。入力した電気信号は、ローパスフィルタ212、A/Dコンバータ213、およびデジタルフィルタ214によってフィルタリング処理およびデジタルデータに変換される。そして、デジタルデータは、判定処理部215によってデータシンボルに復号され、バイパスデジタルデータ列BXとして送信部22に出力される。送信部22は、送信デジタルデータ列TXと同様にバイパスデジタルデータ列BXを取り扱う。つまり、バイパスデジタルデータ列BXは、送信部22でマッピング処理およびフィルタリング処理されてアナログ信号に変換された後、電気信号として後段のデータ伝送装置1へ伝送路11を介して送出される。したがって、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1の物理層では、受信した電気信号に対して、フィルタリング処理、A/D変換処理、およびデータ判定処理を行った後、マッピング処理、フィルタリング処理、およびD/A変換処理を行って、後段へ電気信号を送出するため、送受信する電気信号が示すデータの劣化を低減してデータ伝送することができる。また、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1では、MOSTコントローラ3がリセット状態を継続しているため、当該MOSTコントローラ3はデータ送受信処理を行わない。つまり、MOSTコントローラ3の消費電力を低減することができる。さらに、一般的には、リセット状態のMOSTコントローラ3に接続する接続機器10(図1参照)への電源供給も停止されるため、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1に接続する接続機器10の消費電力を大幅に低減することができる。
In the
次に、図5を参照して、上述したデータ伝送システムのバイパスモード移行処理において、各データ伝送装置1の状態を時系列的に説明する。なお、図5は、上述したデータ伝送システムのリンク層および物理層の移行処理において、各データ伝送装置1が動作する状態を時系列的に示したシーケンス図である。
Next, with reference to FIG. 5, the state of each
図5において、各データ伝送装置1のリンク層(MOSTコントローラ3)および物理層(送受信部2)は、それぞれCPU4のリセット処理によって全てリセット状態になる。そして、各データ伝送装置1の物理層は、それぞれCPU4のリセット解除処理によって物理層初期化処理を行う。次に、マスタおよび通常モードで動作するデータ伝送装置1のリンク層は、物理層初期化処理の終了後、それぞれCPU4のリセット解除処理によってリンク層初期化処理を行う。そして、リンク層初期化処理の終了後、マスタおよび通常モードで動作するデータ伝送装置1は、自装置の物理層およびリンク層を用いてデータ通信を開始する。一方、図7と比較して分かるように、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1のリンク層は、自装置の物理層初期化処理が終了しても、それぞれCPU4によるリセット解除処理が行われないため、リセット状態が継続する。したがって、他のデータ伝送装置1のリンク層初期化処理が終了後、バイパスモードで動作するデータ伝送装置1は、自装置のリンク層をバイパスさせ物理層のみを用いてデータ伝送を行う。
In FIG. 5, the link layer (MOST controller 3) and the physical layer (transmission / reception unit 2) of each
次に、図4を参照して、データ伝送システムにおいて当該バイパスモードから通常モードに復帰する動作を説明する。図4において、一部のデータ伝送装置1がバイパスモードで動作している際、マスタのデータ伝送装置1aが有するCPU4aは、当該バイパスモードを解除する指示を待つ(ステップS22)。例えば、この解除指示は、データ伝送システムのユーザが所定のSWを操作することによって、その操作に応答してCPU4aが受け取ってもいいし、ユーザが車両のキーSWをエンジン始動位置に操作することによって、その操作に応答してCPU4aが受け取ってもかまわない。なお、上述したようにデータ伝送システムにバイパスモードを制御するCPUが別に設けられている場合、そのCPUが上記解除指示を受け取る。以下、説明を具体的にするために、マスタのCPU4aが伝送線12を介して他のデータ伝送装置1b〜1nのCPU4b〜4nとシリアル接続され、他のCPU4b〜4nに対してそれぞれバイパスモードの解除処理を指示する場合について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the operation of returning from the bypass mode to the normal mode in the data transmission system will be described. In FIG. 4, when some
マスタのCPU4aは、上記ステップS22でバイパスモード解除指示を受け取った場合、自装置の送受信部2aおよびMOSTコントローラ3aをリセット状態にするためのリセット処理を開始し(ステップS23)、他のスレーブのCPU4b〜4nに対しても伝送線12を介してリセット処理を行う指示を行う。この指示に基づいて、スレーブのCPU4b〜4nもそれぞれ自装置の送受信部2b〜2nおよびMOSTコントローラ3b〜3nをリセット状態にするためのリセット処理を開始する(ステップS51およびS79)。CPU4a〜4nは、それぞれ自装置の送受信部2a〜2nおよびMOSTコントローラ3a〜3nをリセット状態にするためのリセット信号RSを送出する(ステップS24、S52、およびS80)。そして、送受信部2a〜2nおよびMOSTコントローラ3a〜3nは、それぞれリセット状態にするためのリセット信号RSを受け取ることによってリセット状態となる(ステップS25、S53、およびS81)。これらの動作によって、データ伝送システムが有する全てのリンク層および物理層は、リセット状態となる。
When the master CPU 4a receives the bypass mode release instruction in step S22, the master CPU 4a starts reset processing for resetting the transmitting / receiving
次に、CPU4a〜4nは、上記リセット処理から所定時間経過後、送受信部2a〜2nのリセット状態を解除するリセット信号RSをそれぞれ送受信部2a〜2nに出力する(ステップS26、S55、およびS82)。そして、送受信部2a〜2nは、それぞれリセット状態を解除するリセット信号RSを受け取ることによって物理層初期化処理を開始する(ステップS27、S55、およびS83)。なお、これらの物理層初期化処理については、上述したステップS16、S17、S45、S46、S75、およびS76と同様であるため、詳細な説明を省略する。
Next, after a predetermined time has elapsed from the reset process, the CPUs 4a to 4n output reset signals RS for canceling the reset states of the transmission /
次に、CPU4aは、送受信部2aから初期化処理完了通知が通知された場合、MOSTコントローラ3aのリセット状態を解除するリセット信号RSをMOSTコントローラ3aに出力する(ステップS29)。ただし、バイパスモード解除時については、CPU4aは、上述したリンク層のリセット解除を禁止する指示を伝送線12を介して送出しない。なお、通常モードで動作するデータ伝送装置1b〜1nが有するCPU4b〜4nは、リセット解除が禁止されていない場合、自動的にリンク層のリセット状態を解除するが、CPU4aは、全てのCPU4b〜4nに対してリンク層のリセット状態を解除する指示を送出してもかまわない。
Next, when the initialization process completion notification is notified from the transmission /
一方、CPU4b〜4nは、送受信部2b〜4nから初期化処理完了通知が通知された場合、自動的にMOSTコントローラ3b〜3nのリセット状態を解除するリセット信号RSをMOSTコントローラ3b〜3nに出力する(ステップS57およびS85)。
On the other hand, when the initialization processing completion notification is notified from the transmission /
次に、上記ステップS29、S57、およびS85において、リセット状態を解除するリセット信号RSが入力したMOSTコントローラ3は、リンク層初期化処理を開始する(ステップS30、S58、およびS86)。なお、これらのリンク層初期化処理については、上述したステップS19、S20、S48、およびS49と同様であるため、詳細な説明を省略する。
Next, in steps S29, S57, and S85, the
次に、CPU4aは、MOSTコントローラ3aにデータ通信の開始を指示する制御信号CLを出力し、MOSTコントローラ3aがデータ通信の開始を指示する制御信号CLを受信して、他のデータ伝送装置1とのデータ通信を開始する(ステップS32)。一方、スレーブのCPU4b〜4nは、それぞれのMOSTコントローラ3b〜3nにデータ通信の開始を指示する制御信号CLを出力し、MOSTコントローラ3b〜3nがデータ通信の開始を指示する制御信号CLを受信して、他のデータ伝送装置1とのデータ通信を開始する(ステップS60およびS88)。したがって、一部のデータ伝送装置1がバイパスモードで動作している状態から、全てのデータ伝送装置1が通常モードで動作する状態に移行する場合、全ての物理層およびリンク層に対して初期化処理を行ってデータ通信が開始される。
Next, the CPU 4a outputs a control signal CL instructing the
本実施形態のデータ伝送システムにおけるバイパスモードで動作するデータ伝送装置は、自装置のMOSTコントローラがリセット状態であり、当該MOSTコントローラがデータ送受信処理を行わないため、MOSTコントローラの消費電力を低減することができる。また、一般的には、リセット状態のMOSTコントローラに接続する接続機器への電源供給も停止されるため、バイパスモードで動作するデータ伝送装置に接続する接続機器の消費電力を大幅に低減することができる。したがって、データ伝送システムに接続される一部の接続機器のみを動作させる際に、動作させない接続機器が接続されるデータ伝送装置をバイパスモードで動作させることによって、システム全体の消費電力を大幅に低減することができる。また、バイパスモードで動作するデータ伝送装置の物理層では、受信した電気信号に対して、フィルタリング処理、A/D変換処理、およびデータ判定処理を行った後、マッピング処理、フィルタリング処理、およびD/A変換処理を行って、後段へ電気信号を送出するため、送受信する電気信号が示すデータの劣化を低減してデータ伝送することができる。 In the data transmission system operating in the bypass mode in the data transmission system of the present embodiment, the MOST controller of the own apparatus is in a reset state, and the MOST controller does not perform data transmission / reception processing, so that the power consumption of the MOST controller is reduced. Can do. In general, since power supply to the connected device connected to the reset MOST controller is also stopped, the power consumption of the connected device connected to the data transmission device operating in the bypass mode can be greatly reduced. it can. Therefore, when operating only some of the connected devices connected to the data transmission system, the power consumption of the entire system is greatly reduced by operating the data transmission device connected to the connected devices that are not operated in the bypass mode. can do. Further, in the physical layer of the data transmission device operating in the bypass mode, the filtering process, the A / D conversion process, and the data determination process are performed on the received electrical signal, and then the mapping process, the filtering process, and the D / D Since the A conversion process is performed and the electric signal is transmitted to the subsequent stage, data transmission can be performed with reduced deterioration of data indicated by the electric signal to be transmitted and received.
なお、本実施形態の説明では、送信部が有するセレクタの切り替えをMOSTコントローラの同期確立に基づいて行ったが、セレクタの切り替え方式はこれに限定されない。例えば、上記セレクタは、MOSTコントローラから出力される送信デジタルデータ列の有無に応じて切り替えを行ってもいいし、自装置のCPUから直接切り替え制御されてもかまわない。つまり、上記セレクタは、送信部の外部からの制御によって切り替えを行ってもかまわない。 In the description of this embodiment, the selector of the transmission unit is switched based on the synchronization establishment of the MOST controller. However, the selector switching method is not limited to this. For example, the selector may perform switching according to the presence / absence of a transmission digital data string output from the MOST controller, or may be directly controlled by the CPU of the own device. That is, the selector may be switched by control from the outside of the transmission unit.
また、本実施形態の説明では、データ伝送システムのリンク層としてMOSTで定義されたプロトコルを用いたが、本発明はMOSTで定義されたプロトコルに限定されない。例えば、MOSTで定義されたリンク層以外のカスタムリンク層に対しても同様に本発明を適用することができることは言うまでもない。 In the description of the present embodiment, the protocol defined by MOST is used as the link layer of the data transmission system, but the present invention is not limited to the protocol defined by MOST. For example, it goes without saying that the present invention can be similarly applied to a custom link layer other than the link layer defined by MOST.
本発明にかかるデータ伝送方法、データ伝送システム、およびデータ伝送装置は、システム全体の消費電力を低減させることが必要なリング型等で伝送路によって接続された各データ伝送装置の間等のデータ伝送方法、データ伝送システム、およびデータ伝送装置として有用である。 A data transmission method, a data transmission system, and a data transmission device according to the present invention are a data transmission between data transmission devices connected by a transmission line in a ring type or the like that needs to reduce power consumption of the entire system. It is useful as a method, a data transmission system, and a data transmission apparatus.
1…データ伝送装置
2…送受信部
21…受信部
211…差動レシーバ
212、225…ローパスフィルタ
213…A/Dコンバータ
214、223…デジタルフィルタ
215…判定処理部
216、227…同期検出部
22…送信部
221…セレクタ
222…データマッピング部
224…D/Aコンバータ
226…差動ドライバ
3…MOSTコントローラ
31…PLL
4…CPU
10…接続機器
11…伝送路
12…伝送線
DESCRIPTION OF
4 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
Claims (10)
前記データ伝送装置は、それぞれ、
所定の通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する処理部と、
前記処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力し、かつ前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して前記処理部へ出力する送受信部と、
前記処理部および前記送受信部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、伝送線によりそれぞれ通信可能に接続されており、
前記複数のデータ伝送装置の少なくとも1つである第1のデータ伝送装置は、それぞれ、前記送受信部において前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に応じて受信データを生成した後、当該受信データに応じて伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力し、
前記複数のデータ伝送装置の内、前記第1のデータ伝送装置とは異なる第2のデータ伝送装置は、それぞれ、
前記送受信部において前段のデータ伝送装置から出力された伝送信号に応じて生成した受信データを前記処理部において前記通信プロトコルに基づいて処理し、
当該処理部において前記通信プロトコルに基づいて処理された送信データに応じて当該送受信部において伝送信号を生成して後段のデータ伝送装置へ出力し、
前記第1のデータ伝送装置が含む前記制御部は、前記伝送線を介して入力した指示に基づいて自装置の前記処理部のデータ処理動作を停止したリセット状態に維持する制御を行うことを特徴とする、データ伝送システム。 A data transmission system including a plurality of data transmission devices connected in a ring shape via a transmission line, each data transmission device transmitting and receiving transmission signals to and from each other,
The data transmission devices are respectively
A processing unit for processing transmission / reception data based on a predetermined communication protocol;
A transmission signal is generated based on the transmission data processed by the processing unit and output to a subsequent data transmission device, and reception data is generated based on the transmission signal output from the previous data transmission device, and the processing is performed. A transmission / reception unit that outputs to the unit ;
A control unit that controls operations of the processing unit and the transmission / reception unit,
The control units are connected to be able to communicate with each other via a transmission line,
The first data transmission device, which is at least one of the plurality of data transmission devices, generates reception data according to the transmission signal output from the previous data transmission device in the transmission / reception unit, and then receives the reception data. In response to the transmission signal and output it to the subsequent data transmission device.
Of the plurality of data transmission devices, a second data transmission device different from the first data transmission device,
In the transmission / reception unit, the reception data generated according to the transmission signal output from the preceding data transmission device is processed in the processing unit based on the communication protocol,
In accordance with the transmission data processed based on the communication protocol in the processing unit, a transmission signal is generated in the transmission / reception unit and output to the data transmission device in the subsequent stage ,
The control unit included in the first data transmission device performs control to maintain a reset state in which the data processing operation of the processing unit of the own device is stopped based on an instruction input via the transmission line. A data transmission system.
自装置の前記処理部をバイパスして前記受信データを出力するバイパス経路と、
前記処理部の動作状態に応じて、当該処理部から出力される前記送信データおよび前記バイパス経路から出力される前記受信データの一方を選択して当該送受信部の送信側に出力するセレクタとを含み、
前記第1のデータ伝送装置が有する前記セレクタは、自装置の前記送受信部の外部からの指示に応じて、前記バイパス経路から出力される前記受信データを選択することを特徴とする、請求項1に記載のデータ伝送システム。 Each of the transmitting and receiving units is
A bypass path for bypassing the processing unit of the own device and outputting the received data;
A selector that selects one of the transmission data output from the processing unit and the reception data output from the bypass path according to an operation state of the processing unit and outputs the selected data to the transmission side of the transmission / reception unit. ,
Said selector, wherein the first data transmission device has, in response to an instruction from the outside of the transceiver unit of the own device, and selects the reception data output from the bypass path, according to claim 1 The data transmission system described in 1.
自装置の前記処理部をバイパスして前記受信データを出力するバイパス経路と、
前記処理部の動作状態に応じて、当該処理部から出力される前記送信データおよび前記バイパス経路から出力される前記受信データの一方を選択して当該送受信部の送信側に出力するセレクタとを含み、
前記第1のデータ伝送装置が有する前記セレクタは、自装置の前記処理部がデータ処理動作を停止したリセット状態であるとき、前記バイパス経路から出力される前記受信データを選択することを特徴とする、請求項1に記載のデータ伝送システム。 Each of the transmitting and receiving units is
A bypass path for bypassing the processing unit of the own device and outputting the received data;
A selector that selects one of the transmission data output from the processing unit and the reception data output from the bypass path according to an operation state of the processing unit and outputs the selected data to the transmission side of the transmission / reception unit. ,
The selector included in the first data transmission device selects the reception data output from the bypass path when the processing unit of the own device is in a reset state in which the data processing operation is stopped. The data transmission system according to claim 1 .
前記送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして前記伝送信号を生成するデータマッピング部と、
前記伝送信号が有する複数の信号レベルをそれぞれ区別して判定するための判定レベルに基づいて前記受信データを生成する判定処理部とを含むことを特徴とする、請求項1に記載のデータ伝送システム。 Each of the transmitting and receiving units is
A data mapping unit that maps each symbol of the transmission data to one of a plurality of signal levels to generate the transmission signal;
The data transmission system according to claim 1 , further comprising: a determination processing unit that generates the reception data based on a determination level for distinguishing and determining a plurality of signal levels of the transmission signal.
Systems Transport)で定義されることを特徴とする、請求項1に記載のデータ伝送システム。 The communication protocol used by the processing unit is MOST (Media Oriented).
The data transmission system according to claim 1 , wherein the data transmission system is defined by Systems Transport).
所定の通信プロトコルに基づいて送受信データを処理する処理部と、
前記処理部で処理された送信データに基づいて伝送信号を生成して他の装置へ出力し、かつ他の装置から出力された伝送信号に基づいて受信データを生成して前記処理部へ出力する送受信部と、
前記処理部および前記送受信部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、伝送線により他の装置の制御部と通信可能に接続されており、
第1のモードにおいて、前記送受信部は、他の装置から出力された伝送信号に応じて受信データを生成した後、当該受信データに応じて伝送信号を生成して他の装置へ出力し、
前記第1のモードとは異なる第2のモードにおいて、
前記送受信部は、他の装置から出力された伝送信号に応じて生成した受信データを前記処理部へ出力し、
前記処理部は、前記送受信部が出力した受信データを前記通信プロトコルに基づいて処理し、前記通信プロトコルに基づいて処理された送信データを前記送受信部に出力し、
前記送受信部は、前記処理部から出力された送信データに基づいて伝送信号を生成して他の装置へ出力し、
前記制御部は、前記伝送線を介して入力した前記第1のモードを示す指示に基づいて自装置の前記処理部のデータ処理動作を停止したリセット状態に維持する制御を行うことを特徴とする、データ伝送装置。 A data transmission device that is connected to another device via a transmission line in a ring shape, and that transmits and receives transmission signals to and from other devices,
A processing unit for processing transmission / reception data based on a predetermined communication protocol;
A transmission signal is generated based on the transmission data processed by the processing unit and output to another device, and reception data is generated based on the transmission signal output from the other device and output to the processing unit. A transceiver unit ;
A control unit that controls operations of the processing unit and the transmission / reception unit,
The control unit is communicably connected to the control unit of another device via a transmission line,
In the first mode, the transmission / reception unit generates reception data according to a transmission signal output from another device, then generates a transmission signal according to the reception data and outputs the transmission signal to the other device,
In a second mode different from the first mode,
The transmission / reception unit outputs reception data generated according to a transmission signal output from another device to the processing unit,
The processing unit processes reception data output by the transmission / reception unit based on the communication protocol, and outputs transmission data processed based on the communication protocol to the transmission / reception unit,
The transmission / reception unit generates a transmission signal based on transmission data output from the processing unit and outputs the transmission signal to another device ,
The control unit performs control to maintain a reset state in which the data processing operation of the processing unit of the own apparatus is stopped based on an instruction indicating the first mode input via the transmission line. , Data transmission equipment.
前記処理部をバイパスして前記受信データを出力するバイパス経路と、
前記処理部の動作状態に応じて、当該処理部から出力される前記送信データおよび前記バイパス経路から出力される前記受信データの一方を選択して当該送受信部の送信側に出力するセレクタとを含み、
前記セレクタは、前記第1のモードを示す前記送受信部の外部からの指示に応じて、前記バイパス経路から出力される前記受信データを選択することを特徴とする、請求項6に記載のデータ伝送装置。 The transceiver unit is
A bypass path for bypassing the processing unit and outputting the received data;
A selector that selects one of the transmission data output from the processing unit and the reception data output from the bypass path according to an operation state of the processing unit and outputs the selected data to the transmission side of the transmission / reception unit. ,
The data transmission according to claim 6 , wherein the selector selects the reception data output from the bypass path in response to an instruction from the outside of the transmission / reception unit indicating the first mode. apparatus.
前記処理部をバイパスして前記受信データを出力するバイパス経路と、
前記処理部の動作状態に応じて、当該処理部から出力される前記送信データおよび前記バイパス経路から出力される前記受信データの一方を選択して当該送受信部の送信側に出力するセレクタとを含み、
前記セレクタは、前記第1のモードにおいて前記処理部がデータ処理動作を停止したリセット状態であるとき、前記バイパス経路から出力される前記受信データを選択することを特徴とする、請求項6に記載のデータ伝送装置。 The transceiver unit is
A bypass path for bypassing the processing unit and outputting the received data;
A selector that selects one of the transmission data output from the processing unit and the reception data output from the bypass path according to an operation state of the processing unit and outputs the selected data to the transmission side of the transmission / reception unit. ,
7. The selector according to claim 6 , wherein the selector selects the received data output from the bypass path when the processing unit is in a reset state in which data processing operation is stopped in the first mode. Data transmission equipment.
前記送信データの各シンボルを複数の信号レベルのいずれかにマッピングして前記伝送信号を生成するデータマッピング部と、
前記伝送信号が有する複数の信号レベルをそれぞれ区別して判定するための判定レベルに基づいて前記受信データを生成する判定処理部とを含むことを特徴とする、請求項6に記載のデータ伝送装置。 The transceiver unit is
A data mapping unit that maps each symbol of the transmission data to one of a plurality of signal levels to generate the transmission signal;
The data transmission apparatus according to claim 6 , further comprising: a determination processing unit that generates the reception data based on a determination level for distinguishing and determining a plurality of signal levels of the transmission signal.
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