JP6160822B2 - I/O expansion device group and I/O expansion device - Google Patents
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Description
本発明は、CPUに接続されて、CPUの外部インターフェイスを拡張するI/O拡張デバイスに関する。 The present invention relates to an I/O expansion device that is connected to a CPU and expands the CPU's external interface.
CPUで直接制御できるI/O(input/output)信号の数は限られており、入出力可能な信号数を増やすために、I/O拡張デバイスが使用される。 The number of I/O (input/output) signals that can be directly controlled by the CPU is limited, so I/O expansion devices are used to increase the number of signals that can be input and output.
たとえば、特許文献1には、レジスタのbit毎に入力機能と出力機能のいずれで使用するかを設定することのできるI/O拡張デバイスが開示されている。また、特許文献2には、CPUの持つシリアル信号の出力ポートに複数のシフトレジスタをカスケード接続してシリアル/パラレル変換を行うことで、1つのシリアル信号の出力ポートを用いて複数の出力信号をパラレルに出力可能にする技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an I/O expansion device that can set whether each bit of a register is used as an input or output function. Patent Document 2 discloses a technology that cascade-connects multiple shift registers to a serial signal output port of a CPU and performs serial-to-parallel conversion, making it possible to output multiple output signals in parallel using a single serial signal output port.
ところで、制御すべきI/Oの数が増えた場合、1つのI/O拡張デバイスで対応することが難しくなる。この場合に、より入出力ピンの多いI/O拡張デバイスに変更することも考えられるが、コストが増加する。 However, if the number of I/Os to be controlled increases, it becomes difficult to handle them all with a single I/O expansion device. In this case, it may be possible to change to an I/O expansion device with more input/output pins, but this would increase costs.
このような問題に対処する技術として、特許文献3には、CPUに接続したマスターモードのI/O拡張デバイスの配下にスレーブモードのI/O拡張デバイスを複数接続することで、出力可能な信号数を増加させる技術が開示されている。 As a technique for addressing such problems, Patent Document 3 discloses a technique for increasing the number of signals that can be output by connecting multiple slave mode I/O expansion devices under a master mode I/O expansion device connected to a CPU.
近年の省エネルギー規格への対応のために、装置の電源は入っているがCPUの電源をオフにする状態(省電力状態)が存在する。そのため、CPUの電源がオフの間に、I/O拡張デバイスが、CPUの介在なしにI/O制御を行ったり、入力信号の変化を検出してCPUの電源をオンにして通常状態へ遷移させる等の制御を行ったりする必要がある。 To comply with recent energy saving standards, there exists a state (power saving state) where the device is powered on but the CPU is turned off. Therefore, while the CPU is powered off, the I/O expansion device needs to perform I/O control without CPU intervention, or detect a change in the input signal and turn on the CPU power to transition to the normal state.
たとえば、CPUの電源がオフしている省電力状態において、I/O拡張デバイスに外部デバイスから所定のトリガ信号が入力されたとき、I/O拡張デバイスは、現在の状態と入力されたトリガ信号の種類とから通常状態へ遷移させるか否かを判定し、通常状態へ遷移させると判定した場合に、I/O拡張デバイスから他の外部デバイスに対して起動信号を出力したり、電源制御部へ制御信号を出力してCPUの電源をオンにしたりするといった制御を行う。 For example, when the I/O expansion device receives a specific trigger signal from an external device in a power saving state where the CPU is powered off, the I/O expansion device determines whether or not to transition to a normal state based on the current state and the type of trigger signal input, and if it determines to transition to the normal state, it outputs a start-up signal from the I/O expansion device to other external devices, or outputs a control signal to the power supply control unit to turn on the CPU power.
入出信号数の増加に対処するために、複数のI/O拡張デバイスを使用すると、各I/O拡張デバイスはそれぞれ別の外部デバイスのI/O制御を行うため、一のI/O拡張デバイスが外部デバイスからのトリガ信号を受けて通常状態に遷移すると判定して状態を遷移させても、他のI/O拡張デバイスは元の状態のままの動作を継続してしまい、複数のI/O拡張デバイスで同じ状態に対応する整合した動作(同期した動作)を行うことができないという問題がある。 When multiple I/O expansion devices are used to deal with an increase in the number of input and output signals, each I/O expansion device controls the I/O of a different external device, so even if one I/O expansion device receives a trigger signal from an external device and determines that it should transition to a normal state and transitions its state, the other I/O expansion devices continue to operate in their original states, resulting in the problem that multiple I/O expansion devices cannot perform consistent (synchronized) operations corresponding to the same state.
たとえば、CPUの電源がオフの状態で所定のトリガ信号が変化した場合に、I/O拡張デバイスからCPU以外の所定の外部デバイスに対して起動信号を出力し、その外部デバイスが起動した後、CPUの電源をオンするといったシーケンス制御を行う必要があるものとする。そして、たとえば、入力信号の変化に基づいて状態遷移を判定する処理とCPUの電源をオンにする処理を一のI/O拡張デバイスで行い、他のI/O拡張デバイスでCPU以外の所定の外部デバイスに対して起動信号を出力するように機能を分担させているとする。 For example, when a specific trigger signal changes while the CPU is powered off, it is necessary to perform sequence control such as outputting a start-up signal from the I/O expansion device to a specific external device other than the CPU, and then turning on the CPU after the external device has started. Then, for example, it is assumed that one I/O expansion device performs the process of determining the state transition based on the change in the input signal and the process of turning on the CPU's power, while another I/O expansion device is responsible for outputting the start-up signal to the specific external device other than the CPU.
この構成では、一のI/O拡張デバイスが、トリガ信号の変化に基づいて通常状態へ状態遷移させると判定し、CPUを起動しても、他のI/O拡張デバイスは上記の状態遷移を認識していないので外部デバイスを起動しない。このため、電源がオンにされて起動したCPUが、起動していない外部デバイスの出力値を誤って読み込んでしまうといった事態が生じてしまう。 In this configuration, even if one I/O expansion device determines that a state transition to the normal state should occur based on a change in the trigger signal and starts the CPU, other I/O expansion devices do not recognize the state transition and do not start the external devices. This can lead to a situation where a CPU that has been powered on and started up erroneously reads the output value of an external device that is not started.
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、CPUの介在なしに複数のI/O拡張デバイスの状態を同期させることのできるI/O拡張デバイス群およびI/O拡張デバイスを提供することを目的としている。 The present invention seeks to solve the above problems and aims to provide an I/O expansion device group and an I/O expansion device that can synchronize the states of multiple I/O expansion devices without CPU intervention.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention to achieve this objective lies in the following inventions:
[1]所定の装置の動作を制御するCPUに接続され、前記装置の所定の部品から入力される入力信号の値を前記CPUが読み取り可能な入力レジスタに設定する入力機能を有する第1のI/O拡張デバイスと、前記CPUに接続され、前記CPUによって出力レジスタに設定された値に応じた出力信号を前記装置の所定の部品へ出力する出力機能を有する第2のI/O拡張デバイスとを含むI/O拡張デバイス群であって、
前記第1のI/O拡張デバイスは、入力信号の値が変化したとき、該変化に基づいて前記装置の状態を遷移させるか否かを判定し、遷移させると判定した場合は、遷移先の状態を示す状態通知信号を前記第2のI/O拡張デバイスに出力し、
前記状態通知信号を受けた前記第2のI/O拡張デバイスは、前記状態通知信号で通知された前記遷移先の状態に応じて前記出力信号の値を変更し、
前記第2のI/O拡張デバイスは、前記第1のI/O拡張デバイスから受けた前記状態通知信号に含まれるノイズを除去するノイズフィルタ回路を有し、
前記第1のI/O拡張デバイスは、前記状態通知信号を出力してから前記ノイズフィルタ回路で生じる遅延時間と等しい遅延時間が経過したときに、自デバイスの内部状態を前記状態通知信号で通知した前記遷移先の状態に遷移させる
ことを特徴とするI/O拡張デバイス群。
[1] An I/O expansion device group including: a first I/O expansion device connected to a CPU that controls the operation of a specified device, and having an input function of setting a value of an input signal input from a specified component of the device in an input register readable by the CPU; and a second I/O expansion device connected to the CPU, and having an output function of outputting an output signal according to a value set in an output register by the CPU to the specified component of the device,
when a value of an input signal changes, the first I/O expansion device determines whether or not to transition the state of the device based on the change, and if it is determined that the state should be transitioned, outputs a state notification signal indicating a destination state to the second I/O expansion device;
the second I/O expansion device, upon receiving the state notification signal, changes a value of the output signal in accordance with the transition destination state notified by the state notification signal;
the second I/O expansion device has a noise filter circuit that removes noise contained in the state notification signal received from the first I/O expansion device;
A group of I/O expansion devices characterized in that the first I/O expansion device transitions its internal state to the destination state notified by the status notification signal when a delay time equal to the delay time generated by the noise filter circuit has elapsed since the output of the status notification signal .
上記発明では、入力機能を担う第1のI/O拡張デバイスは、入力信号の変化を検出した場合に、この変化によって状態遷移が生じるか否かを判定し、状態遷移が生じる場合には、出力機能を担う第2のI/O拡張デバイスに、遷移後の状態を通知する。これにより、第1のI/O拡張デバイスと第2のI/O拡張デバイスの状態を一致させてこれらの動作を整合(同期)させることができる。
また、状態通知信号は基板上の配線を通じて伝播されるので、受け側のI/O拡張デバイスでノイズを除去して、誤動作を防止する。そして、状態通知信号を出力する側のI/O拡張デバイスは、状態通知信号を受ける側のI/O拡張デバイスのノイズフィルタ回路で生じる遅延時間に等しい遅延時間が経過したときに、内部状態を状態通知信号が示す状態に遷移させる。これにより、状態通知信号に基づいて状態遷移するタイミングを双方のI/O拡張デバイスで一致させることができる。
In the above invention, when a first I/O expansion device that handles input functions detects a change in an input signal, it determines whether or not a state transition will occur due to this change, and if a state transition will occur, notifies a second I/O expansion device that handles output functions of the state after the transition. This makes it possible to match the states of the first I/O expansion device and the second I/O expansion device, thereby harmonizing (synchronizing) their operations.
In addition, since the status notification signal is propagated through wiring on the board, the receiving I/O expansion device removes noise to prevent malfunction. The I/O expansion device that outputs the status notification signal transitions its internal state to the state indicated by the status notification signal when a delay time equal to the delay time caused by the noise filter circuit of the I/O expansion device that receives the status notification signal has elapsed. This allows the timing of state transitions based on the status notification signal to be consistent between both I/O expansion devices.
[2]前記状態通知信号は、前記装置の電源状態を通知し、
前記第1のI/O拡張デバイスと前記第2のI/O拡張デバイスとの間で前記状態通知信号の伝送に使用される信号線の数は、前記CPUが動作を停止させているときに前記装置が取り得る省電力状態の種類の数に応じた最小数にされる
ことを特徴とする[1]に記載のI/O拡張デバイス群。
[2] the state notification signal notifies a power state of the device,
The I/O expansion device group described in [1], characterized in that the number of signal lines used to transmit the status notification signal between the first I/O expansion device and the second I/O expansion device is set to a minimum number according to the number of types of power saving states that the device can be in when the CPU is stopped operating.
上記発明および下記[6]に記載の発明では、状態通知信号のために使用される信号線の本数は、必要最小本数にされる。 In the above invention and the invention described in [ 6 ] below, the number of signal lines used for the status notification signals is set to the minimum required.
[3]前記第2のI/O拡張デバイスは、前記遷移先の状態が、前記CPUが停止状態から復旧して動作する通常状態である場合には、前記第1のI/O拡張デバイスから受けた前記状態通知信号に従って出力信号の値を変更する際に、前記CPU以外の所定の部品に対する出力信号を通常状態時の値に変更した後に、前記CPUを前記通常状態に復旧させるための出力信号の値を変更する
ことを特徴とする[1]または[2]に記載のI/O拡張デバイス群。
[3] The I/O expansion device group described in [1] or [2], characterized in that when the transition destination state is a normal state in which the CPU has recovered from a stopped state and is operating, the second I/O expansion device, when changing the value of an output signal in accordance with the state notification signal received from the first I/O expansion device, changes an output signal for a specified component other than the CPU to a value in the normal state, and then changes the value of an output signal to restore the CPU to the normal state.
上記発明では、CPUを停止状態から通常状態へ復旧させる場合には、CPU以外の他の部品を通常状態に復旧させてから、CPUが通常状態に復旧するように出力信号の変更シーケンスが制御される。 In the above invention , when the CPU is restored from the stopped state to the normal state, the change sequence of the output signal is controlled so that the CPU is restored to the normal state after components other than the CPU are restored to the normal state.
[4]前記第1のI/O拡張デバイスと前記第2のI/O拡張デバイスは、出力レジスタおよび入力レジスタの構成は同一であり、それぞれの役割に合わせて、出力レジスタと出力端子を接続する接続回路および入力端子と入力レジスタを接続する接続回路が構成されている
ことを特徴とする[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のI/O拡張デバイス群。
[ 4 ] The first I/O expansion device and the second I/O expansion device have the same configuration of output registers and input registers, and connection circuits that connect the output registers to output terminals and connection circuits that connect the input terminals to input registers are configured according to their respective roles. The I/O expansion device group described in any one of [1] to [ 3 ].
上記発明および下記[7]に記載の発明では、各I/O拡張デバイスのレジスタ構成は同一であり、レジスタと入出力端子を接続する接続回路の構成の違いにより、各I/O拡張デバイスの役割の違いが実現される。 In the above invention and the invention described in [ 7 ] below, the register configuration of each I/O expansion device is identical, and the differences in the roles of each I/O expansion device are realized by differences in the configuration of the connection circuits that connect the registers and the input/output terminals.
[5]所定の装置の動作を制御するCPUによって出力レジスタに設定された値に応じた出力信号を前記装置の所定の部品へ出力する出力機能を有する他のI/O拡張デバイスと共に前記CPUに接続されるI/O拡張デバイスであって、
前記装置の所定の部品から入力される入力信号の値を前記CPUが読み取り可能な入力レジスタに設定する入力機能を有し、
入力信号の値が変化したとき、該変化に基づいて前記装置の状態を遷移させるか否かを判定し、遷移させると判定した場合は、遷移先の状態を示す状態通知信号を前記他のI/O拡張デバイスに出力すると共に、該状態通知信号を出力してから、前記状態通知信号に含まれるノイズを除去するために前記他のI/O拡張デバイスが有するノイズフィルタ回路で生じる遅延時間と等しい遅延時間が経過したときに、自デバイスの内部状態を前記状態通知信号で通知した前記遷移先の状態に変更し、
前記状態通知信号を受けた前記他のI/O拡張デバイスでは、前記状態通知信号で通知された状態に応じて前記出力信号の値が変更される
ことを特徴とするI/O拡張デバイス。
[ 5 ] An I/O expansion device that is connected to a CPU that controls the operation of a specific device together with another I/O expansion device having an output function that outputs an output signal corresponding to a value set in an output register by the CPU to a specific component of the device,
an input function for setting a value of an input signal input from a predetermined part of the device to an input register readable by the CPU;
when the value of the input signal changes, it is determined whether or not to cause a state of the device to transition based on the change, and if it is determined that a transition should be made, it outputs a state notification signal indicating a destination state to the other I/O expansion device, and when a delay time equal to a delay time caused by a noise filter circuit that the other I/O expansion device has for removing noise contained in the state notification signal has elapsed since the output of the state notification signal, it changes the internal state of its own device to the destination state notified by the state notification signal;
In the other I/O expansion device that receives the state notification signal, the value of the output signal is changed according to the state notified by the state notification signal.
上記発明は、[1]に記載のI/O拡張デバイス群における第1のI/O拡張デバイスに相当する。 The above invention corresponds to the first I/O expansion device in the I/O expansion device group described in [1].
[6]前記状態通知信号は、前記装置の電源状態を通知し、
前記I/O拡張デバイスと前記他のI/O拡張デバイスとの間で前記状態通知信号の伝送に使用される信号線の数は、前記CPUが動作を停止させているときに前記装置が取り得る省電力状態の種類の数に応じた最小数にされる
ことを特徴とする[5]に記載のI/O拡張デバイス。
[ 6 ] The state notification signal notifies a power state of the device,
The I/O expansion device described in [5] is characterized in that the number of signal lines used for transmitting the status notification signal between the I/O expansion device and the other I / O expansion device is set to a minimum number according to the number of types of power saving states that the device can be in when the CPU is stopped.
[7]前記I/O拡張デバイスと前記他のI/O拡張デバイスは、出力レジスタおよび入力レジスタの構成は同一であり、それぞれの役割に合わせて、出力レジスタと出力端子を接続する接続回路および入力端子と入力レジスタを接続する接続回路が構成されている
ことを特徴とする[5]または[6]に記載のI/O拡張デバイス。
[7] The I/O expansion device described in [5] or [6], characterized in that the I/O expansion device and the other I/O expansion device have the same configuration of output registers and input registers, and connection circuits that connect the output registers to output terminals and connection circuits that connect the input terminals to input registers are configured according to their respective roles.
本発明に係るI/O拡張デバイス群およびI/O拡張デバイスによれば、CPUの介在なしに複数のI/O拡張デバイスの状態を一致させて複数のI/O拡張デバイスの動作を整合させることができる。 The I/O expansion device group and I/O expansion device of the present invention can match the states of multiple I/O expansion devices without CPU intervention, and can coordinate the operation of multiple I/O expansion devices.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るI/O拡張デバイスを適用した装置としての画像形成装置10の概略構成を示している。画像形成装置10は、原稿を光学的に読み取ってその複製画像を記録紙に印刷するコピー機能、読み取った原稿の画像データをファイルにして保存したり外部端末へネットワークを通じて送信したりするスキャン機能、PCなどからネットワークを通じて受信した印刷データに係る画像を記録紙上に形成して印刷出力するプリンタ機能、ファクシミリ手順に従って画像データを送受信するファクシミリ機能などを備えた、複合機(MFP;Multi Function Peripheral)である。 Figure 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus 10 as an apparatus to which an I/O expansion device according to an embodiment of the present invention is applied. The image forming apparatus 10 is a multifunction peripheral (MFP) equipped with a copy function for optically reading an original document and printing a duplicate image on recording paper, a scan function for saving image data of the read original document as a file or sending it to an external terminal via a network, a printer function for forming and printing out an image on recording paper according to print data received from a PC or the like via a network, and a facsimile function for sending and receiving image data according to facsimile procedures.
画像形成装置10は、当該画像形成装置10の動作を統括的に制御する制御部としてのCPU(Central Processing Unit)11を有している。CPU11にはバスを通じて第1の不揮発メモリ12、第2の不揮発メモリ13、RAM(Random Access Memory)14、ハードディスク装置15、自動原稿搬送部(ADF:Auto Document Feeder)16、画像読取部17、操作パネル18、画像処理部19、プリンタ部21、ネットワーク通信部22、ファクシミリ通信部23、第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50などが接続されている。また、画像形成装置10は、各部への電源供給を個別にオンオフ可能な電源制御部24を備えている。なお、図1では、CPUバスを1本のように記載してあるが、実際には、ブリッジを介した複数のバスで構成される。 The image forming device 10 has a CPU (Central Processing Unit) 11 as a control unit that controls the overall operation of the image forming device 10. A first non-volatile memory 12, a second non-volatile memory 13, a RAM (Random Access Memory) 14, a hard disk drive 15, an automatic document feeder (ADF: Auto Document Feeder) 16, an image reading unit 17, an operation panel 18, an image processing unit 19, a printer unit 21, a network communication unit 22, a facsimile communication unit 23, a first I/O expansion device 30, a second I/O expansion device 50, and the like are connected to the CPU 11 via a bus. The image forming device 10 also has a power control unit 24 that can individually turn on and off the power supply to each unit. Note that in FIG. 1, the CPU bus is shown as one bus, but in reality, it is composed of multiple buses via bridges.
CPU11は、OS(Operating System)プログラムをベースとし、その上で、ミドルウェアやアプリケーションプログラムなどを実行する。 The CPU 11 runs an OS (Operating System) program, on top of which it executes middleware, application programs, etc.
第1の不揮発メモリ12および第2の不揮発メモリ13は、電源をオフにしても記憶内容が破壊されないメモリ(フラッシュメモリ)である。第1の不揮発メモリ12にはブート用データが記憶されており、第2の不揮発メモリ13には、ブート用データ以外の各種のファームウェア(プログラム)が記憶されている。 The first non-volatile memory 12 and the second non-volatile memory 13 are memories (flash memories) whose stored contents are not destroyed even when the power is turned off. Boot data is stored in the first non-volatile memory 12, and various firmware (programs) other than the boot data are stored in the second non-volatile memory 13.
CPU11は第1の不揮発メモリ12に格納されているブート用データにしたがって立ち上がり、その後は第2の不揮発メモリ13に格納されているファームウェアにしたがって各種処理を実行する。また、ハードディスク装置15には各種のアプリケーションプログラムが記憶されており、CPU11は、これをRAM14にロードして実行する。CPU11が各種のプログラムを実行することで、画像形成装置10としての各種の機能が実現される。 The CPU 11 starts up according to the boot data stored in the first non-volatile memory 12, and then executes various processes according to the firmware stored in the second non-volatile memory 13. In addition, various application programs are stored in the hard disk drive 15, and the CPU 11 loads these into the RAM 14 and executes them. The CPU 11 executes various programs to realize various functions of the image forming device 10.
RAM14は、CPU11が処理を実行する際に各種のデータを一時的に格納するワークメモリや画像データを格納する画像メモリなどとして使用される。 RAM 14 is used as a work memory that temporarily stores various data when CPU 11 executes processing, an image memory that stores image data, etc.
ハードディスク装置15は大容量不揮発の記憶装置であり、印刷データや画像ファイルなど各種のデータやアプリケーションプログラムが記憶される。 The hard disk drive 15 is a large-capacity non-volatile storage device that stores various data such as print data and image files, as well as application programs.
画像読取部17は、原稿を光学的に読み取って画像データを取得する機能を果たす。画像読取部17は、例えば、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向に1ライン分読み取るラインイメージセンサと、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向に順次移動させる移動ユニットと、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラーなどからなる光学経路と、ラインイメージセンサの出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する変換部などを備えて構成される。 The image reading unit 17 has the function of optically reading the document to obtain image data. The image reading unit 17 is configured with, for example, a light source that irradiates the document with light, a line image sensor that receives the reflected light and reads the document one line in the width direction, a moving unit that sequentially moves the reading position in line units in the length direction of the document, an optical path consisting of lenses and mirrors that guide the reflected light from the document to the line image sensor to form an image, and a conversion unit that converts the analog image signal output by the line image sensor into digital image data.
自動原稿搬送部16は、原稿台にセットされた原稿をその最上のものから1枚ずつ順に繰り出して搬送し、画像読取部17の読み取り位置を通過させて所定の排紙位置へ排紙する機能を果たす。画像読取部17は、プラテンガラス上に載置された原稿を読み取る機能と、自動原稿搬送部16によって搬送される原稿を順次読み取る機能を備えている。 The automatic document feeder 16 feeds the documents set on the document tray one by one starting from the top one, passes them through the reading position of the image reader 17, and ejects them to a specified ejection position. The image reader 17 has the function of reading the documents placed on the platen glass and the function of sequentially reading the documents being transported by the automatic document feeder 16.
操作パネル18は、各種の操作画面、設定画面等を表示する機能およびユーザからジョブの投入など各種の操作を受け付ける機能を果たす。操作パネル18は、液晶ディスプレイ(LCD…Liquid Crystal Display)などの表示部、スタート釦やテンキーなどの各種ハードキーと表示部の表示面上に設けられたタッチパネルなどを備えている。 The operation panel 18 has the function of displaying various operation screens, setting screens, etc., and the function of accepting various operations such as job submission from the user. The operation panel 18 has a display unit such as a liquid crystal display (LCD), various hard keys such as a start button and a numeric keypad, and a touch panel provided on the display surface of the display unit.
画像処理部19は、画像の拡大縮小、回転などの処理のほか、印刷データをイメージデータに変換するラスタライズ処理、画像データの圧縮、伸張処理などを行う。 The image processing unit 19 performs processes such as enlarging, reducing, and rotating the image, as well as rasterization to convert print data into image data, and compression and decompression of image data.
プリンタ部21は、画像データに応じた画像を記録紙上に画像形成する機能を果たす。ここでは、プリンタ部21は、記録紙の搬送装置と、感光体ドラムと、帯電装置と、レーザーユニットと、現像装置と、転写分離装置と、クリーニング装置と、定着装置とを有し、電子写真プロセスによって画像形成を行う、所謂、レーザープリンタとして構成されている。画像形成は他の方式でもかまわない。 The printer unit 21 functions to form an image on recording paper according to image data. Here, the printer unit 21 has a recording paper transport device, a photosensitive drum, a charging device, a laser unit, a developing device, a transfer separation device, a cleaning device, and a fixing device, and is configured as a so-called laser printer that forms images by an electrophotographic process. Image formation may also be performed by other methods.
ネットワーク通信部22は、外部の装置(たとえば、PC、サーバ)と通信する機能を果たす。ネットワーク通信部22は、有線通信と無線通信の双方可能に構成されてもよいし、いずれか一方のみ可能に構成されてもよい。 The network communication unit 22 performs the function of communicating with an external device (e.g., a PC, a server). The network communication unit 22 may be configured to enable both wired communication and wireless communication, or to enable only one of them.
ファクシミリ通信部23は、ファクシミリ機能を備えた外部装置と電話回線を通じて画像データを送受信する機能を果たす。 The facsimile communication unit 23 functions to send and receive image data via a telephone line with an external device equipped with a facsimile function.
第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50は、CPU11に接続可能なI/Oを拡張する機能を果たす。ここでは、第1のI/O拡張デバイス30は、画像形成装置10の各部(たとえば、センサなど)からの入力信号を入力してその値をCPUが読み取り可能なレジスタに設定する入力機能を担う。第2のI/O拡張デバイス50は、CPU11によってレジスタに設定された値に対応する出力信号を画像形成装置10の各部(たとえば、電源制御部24)へ出力する出力機能を担う。第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50の詳細は後述する。 The first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 perform the function of expanding the I/O that can be connected to the CPU 11. Here, the first I/O expansion device 30 has an input function of receiving input signals from each part (e.g., a sensor, etc.) of the image forming apparatus 10 and setting the values in a register that can be read by the CPU. The second I/O expansion device 50 has an output function of outputting output signals corresponding to the values set in the register by the CPU 11 to each part (e.g., the power supply control unit 24) of the image forming apparatus 10. Details of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 will be described later.
電源制御部24は、画像形成装置10の各部への電源供給を制御する。ここでは、CPU11への電源、画像処理部19などのASIC(application specific integrated circuit)への電源、操作パネル18への電源、ネットワーク通信部22への電源、ファクシミリ通信部23への電源、図示省略したタイマーICへの電源などを制御する。なお、第2のI/O拡張デバイス50は、上記の各電源のオンオフを指示する制御信号を電源制御部24に対して出力する。 The power supply control unit 24 controls the power supply to each unit of the image forming apparatus 10. Here, it controls the power supply to the CPU 11, the power supply to ASICs (application specific integrated circuits) such as the image processing unit 19, the power supply to the operation panel 18, the power supply to the network communication unit 22, the power supply to the facsimile communication unit 23, and the power supply to a timer IC (not shown). The second I/O expansion device 50 outputs a control signal to the power supply control unit 24 to instruct each of the above power supplies to be turned on or off.
図2、図3は、CPU11が有する外部インターフェイス用のチャンネルに接続されたデバイスを示している。図2は、ライト時を、図3はリード時を示している。 Figures 2 and 3 show devices connected to the external interface channel of the CPU 11. Figure 2 shows the write operation, and Figure 3 shows the read operation.
CPU11は、外部インターフェイス機能を有する、SoC(System-on-a-Chip)方式の半導体チップである。CPU11は、外部インターフェイス用のチャンネルとしてch1、ch2、ch3を備えている。ch1には、第1の不揮発メモリ12が接続され、ch2には、第2の不揮発メモリ13が接続されている。 The CPU 11 is a SoC (System-on-a-Chip) type semiconductor chip with an external interface function. The CPU 11 has ch1, ch2, and ch3 as channels for external interfaces. A first non-volatile memory 12 is connected to ch1, and a second non-volatile memory 13 is connected to ch2.
ch3には、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50が接続される。1つのチェンネルに複数のI/O拡張デバイス30、50を接続しているが、リードアクセスにて、複数のI/O拡張デバイスからデータが出力されないように構成してあるので、データが衝突する問題は生じない。ここでは、第1のI/O拡張デバイス30を入力機能専用、第2のI/O拡張デバイス50を出力機能専用として機能分担してある。そのため、CPU11は第1のI/O拡張デバイス30のレジスタをリードできれば足り、リード信号は第1のI/O拡張デバイス30にのみ接続してある。 A first I/O expansion device 30 and a second I/O expansion device 50 are connected to ch3. Although multiple I/O expansion devices 30 and 50 are connected to one channel, the configuration is such that data is not output from multiple I/O expansion devices during read access, so there is no problem with data collisions. Here, the first I/O expansion device 30 is dedicated to input functions, and the second I/O expansion device 50 is dedicated to output functions. Therefore, it is sufficient for the CPU 11 to be able to read the registers of the first I/O expansion device 30, and the read signal is connected only to the first I/O expansion device 30.
詳細には、第1のI/O拡張デバイス30には、CPU11のデバイスバスに接続するために、ch3のセレクト信号、ライト信号、リード信号、8bitのデータバス信号、3bitのアドレス信号が接続される。第2のI/O拡張デバイス50には、ch3のセレクト信号、ライト信号、8bitのデータバス信号、3bitのアドレス信号が接続される。第2のI/O拡張デバイス50は、出力機能専用なのでリード信号は接続されず、そのための端子もない。 In detail, the first I/O expansion device 30 is connected to the device bus of the CPU 11 with a ch3 select signal, write signal, read signal, 8-bit data bus signal, and 3-bit address signal. The second I/O expansion device 50 is connected to a ch3 select signal, write signal, 8-bit data bus signal, and 3-bit address signal. The second I/O expansion device 50 is dedicated to output functions, so no read signal is connected and there is no terminal for it.
アドレス信号が3bitの場合、I/O拡張デバイス30、50は各アドレスに対応させて最大で8個のレジスタを持つことができる。ch3のライトアクセスにおいては、図2に示すように、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50の同じアドレスのレジスタに同じ値が書き込まれる。ch3のリードアクセスにおいては、リード信号が第1のI/O拡張デバイス30にのみ入力され、第2のI/O拡張デバイス50にはリード信号が入力されていないので、図3に示すように、各アドレスにおいて第1のI/O拡張デバイス30のみがCPUバスにデータを出力する。 When the address signal is 3 bits, the I/O expansion devices 30 and 50 can have a maximum of eight registers corresponding to each address. In a write access to ch3, as shown in FIG. 2, the same value is written to the registers at the same address in the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50. In a read access to ch3, the read signal is input only to the first I/O expansion device 30, and not to the second I/O expansion device 50, so that at each address, only the first I/O expansion device 30 outputs data to the CPU bus, as shown in FIG. 3.
なお、リード信号を第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50の双方に入力し、第1のI/O拡張デバイス30側と第2のI/O拡張デバイス50側のいずれがCPUバスにデータを出力するかをアドレスにより排他的に割り振るようにしてもよい。たとえば、リードアクセス時の3bitのアドレスが(000)、(001)の場合は第1のI/O拡張デバイス30がデータを出力し、リードアクセス時の3bitのアドレスが(010)、(011)の場合は第2のI/O拡張デバイス50がデータを出力するというように構成してもよい。 In addition, a read signal may be input to both the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50, and either the first I/O expansion device 30 or the second I/O expansion device 50 may output data to the CPU bus exclusively by address. For example, the first I/O expansion device 30 may output data when the 3-bit address during read access is (000) or (001), and the second I/O expansion device 50 may output data when the 3-bit address during read access is (010) or (011).
なお、本実施の形態では8bitのデータバス信号としているが、8bitに限定されるものではない。また3bitのアドレス信号としているが、3bitに限定されるものではない。 In this embodiment, the data bus signal is 8 bits, but this is not limited to 8 bits. Also, the address signal is 3 bits, but this is not limited to 3 bits.
図4は、第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50の概略の内部構成を示している。第1のI/O拡張デバイス30は、CPU11のバスに接続されてデータを入出力するためのバスインターフェイス部31と、入力制御レジスタ32と、出力制御レジスタ33と、復帰条件判定部34と、遅延回路35と、シーケンス制御部36とを備えている。 Figure 4 shows the general internal configuration of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50. The first I/O expansion device 30 includes a bus interface unit 31 that is connected to the bus of the CPU 11 for inputting and outputting data, an input control register 32, an output control register 33, a recovery condition determination unit 34, a delay circuit 35, and a sequence control unit 36.
第2のI/O拡張デバイス50は、バスインターフェイス部51と、入力制御レジスタ52と、出力制御レジスタ53と、復帰条件判定部54と、ノイズフィルタ回路55と、シーケンス制御部56とを備えている。 The second I/O expansion device 50 includes a bus interface unit 51, an input control register 52, an output control register 53, a recovery condition determination unit 54, a noise filter circuit 55, and a sequence control unit 56.
入力制御レジスタ32、52は、CPU11が読み取り可能なレジスタであり、各bitに外部からの入力信号がそれぞれ割り当てられており、各bitに入力信号の値が反映される。出力制御レジスタ33、53は、CPU11が各bitの値を設定可能なレジスタであり、設定された値に応じた出力信号が外部へ出力される。 The input control registers 32 and 52 are registers that can be read by the CPU 11, with each bit assigned to an input signal from the outside, and the value of the input signal being reflected in each bit. The output control registers 33 and 53 are registers in which the CPU 11 can set the value of each bit, and an output signal according to the set value is output to the outside.
復帰条件判定部34、54は、入力信号の値が変化した際に、その変化後の入力信号の値と、現在の状態(ここでは、画像形成装置10の省電力に関する状態)とから、状態遷移が必要か否かを判定し、状態遷移すると判定した場合に、遷移先の状態を示す状態通知信号を出力する機能を果たす。 When the value of the input signal changes, the return condition determination units 34 and 54 determine whether a state transition is necessary based on the value of the input signal after the change and the current state (here, the state related to power saving of the image forming device 10), and if it is determined that a state transition is necessary, they output a state notification signal indicating the state to which the state should be transitioned.
シーケンス制御部36、56は、出力制御レジスタ33、53に設定された値を出力信号として出力する際の出力シーケンス(出力順序や遅延時間など)を制御する。 The sequence control units 36, 56 control the output sequence (output order, delay time, etc.) when the values set in the output control registers 33, 53 are output as output signals.
ノイズフィルタ回路55は、第1のI/O拡張デバイス30から入力される状態通知信号のノイズを除去する回路である。状態通知信号は、基板上のパターンを経由して第1のI/O拡張デバイス30から第2のI/O拡張デバイス50へ伝搬されるので、受け取る側の第2のI/O拡張デバイス50はノイズ除去のために内部のノイズフィルタ回路55を経由させて状態通知信号を受け取る。 The noise filter circuit 55 is a circuit that removes noise from the status notification signal input from the first I/O expansion device 30. The status notification signal is transmitted from the first I/O expansion device 30 to the second I/O expansion device 50 via a pattern on the board, so the receiving second I/O expansion device 50 receives the status notification signal via its internal noise filter circuit 55 to remove noise.
ノイズフィルタ回路55は公知の任意の回路でよいが、ここでは、多段のシフトレジスタ構成とし、全bitが”1”となった時、次段の回路へ状態通知信号を渡すように動作する。このため、第2のI/O拡張デバイス50では、状態通知信号で通知された遷移先の状態が内部に反映されるタイミングが、ノイズフィルタ回路55を構成するシフトレジスタの段数分だけ遅延する。 The noise filter circuit 55 may be any known circuit, but here it is configured as a multi-stage shift register, and when all bits become "1", it operates to pass a state notification signal to the next stage circuit. Therefore, in the second I/O expansion device 50, the timing at which the transition destination state notified by the state notification signal is reflected internally is delayed by the number of stages of the shift register that constitutes the noise filter circuit 55.
第1のI/O拡張デバイス30の遅延回路35は、復帰条件判定部34の出力した状態通知信号を、第2のI/O拡張デバイス50が有するノイズフィルタ回路55の遅延時間と等しい時間だけ遅延させる回路である。復帰条件判定部34の出力した状態通知信号は、遅延回路35で遅延されて第1のI/O拡張デバイス30の各部(出力制御レジスタ33やシーケンス制御部36など)に入力される。これにより、状態通知信号の示す遷移先の状態へ移行するタイミングが第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50で一致する。 The delay circuit 35 of the first I/O expansion device 30 is a circuit that delays the status notification signal output by the restoration condition determination unit 34 by a time equal to the delay time of the noise filter circuit 55 of the second I/O expansion device 50. The status notification signal output by the restoration condition determination unit 34 is delayed by the delay circuit 35 and input to each part of the first I/O expansion device 30 (such as the output control register 33 and sequence control unit 36). As a result, the timing of transition to the destination state indicated by the status notification signal is the same for the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50.
このほか、第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50は、内部の動作を制御する図示省略の制御部を備えている。制御部は、出力制御レジスタ33、53の設定値を、状態通知信号が示す遷移先の状態に対応した値に書き換える機能などを果たす。 In addition, the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 each have a control unit (not shown) that controls internal operations. The control unit performs functions such as rewriting the setting values of the output control registers 33 and 53 to values corresponding to the transition destination state indicated by the state notification signal.
ここでは、第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50は、CPLD(Complex Programmable Logic Device)で構成される。第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50は、基本的に共通の回路(RTL(Register transfer level)で記述された回路)で構成されている。詳細には、第1のI/O拡張デバイス30のバスインターフェイス部31、入力制御レジスタ32、出力制御レジスタ33、復帰条件判定部34、シーケンス制御部36はそれぞれ、第2のI/O拡張デバイス50のバスインターフェイス部51、入力制御レジスタ52、出力制御レジスタ53、復帰条件判定部54、シーケンス制御部56と同一の回路で構成される。 Here, the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 are configured with a CPLD (Complex Programmable Logic Device). The first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 are basically configured with a common circuit (a circuit described in RTL (Register Transfer Level)). In detail, the bus interface unit 31, input control register 32, output control register 33, recovery condition determination unit 34, and sequence control unit 36 of the first I/O expansion device 30 are respectively configured with the same circuits as the bus interface unit 51, input control register 52, output control register 53, recovery condition determination unit 54, and sequence control unit 56 of the second I/O expansion device 50.
ただし、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50のそれぞれが担う機能に応じて、回路間の接続や、レジスタ32、33、52、53とチップの端子との接続回路を相違させてある。たとえば、出力機能を担う第2のI/O拡張デバイス50では、内部でリード信号を非アクティブな論理・レベルに固定してある。これにより第2のI/O拡張デバイス50は、リードアクセスに応答しない。また、第2のI/O拡張デバイス50では入力機能は不要なので、入力制御レジスタ52への入力値を、非アクティブな論理・レベルに固定してある。一方、入力機能を担う第1のI/O拡張デバイス30においては、出力制御レジスタ33の出力をチップの端子に接続していない。 However, the connections between the circuits and the connection circuits between the registers 32, 33, 52, and 53 and the terminals of the chip are different depending on the functions performed by the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50. For example, in the second I/O expansion device 50 which performs the output function, the read signal is fixed internally to an inactive logic level. This means that the second I/O expansion device 50 does not respond to read access. Also, since the second I/O expansion device 50 does not require an input function, the input value to the input control register 52 is fixed to an inactive logic level. On the other hand, in the first I/O expansion device 30 which performs the input function, the output of the output control register 33 is not connected to the terminals of the chip.
入力機能を果たす第1のI/O拡張デバイス30の入力制御レジスタ32は、CPU11によって読み取られる。一般的なデバイスバスではホストであるCPUが一定周期でI/O拡張デバイスの入力制御レジスタに対してリードアクセスを行うことでそのI/O拡張デバイスに入力されている各入力信号(センサからの信号など)の状態を認識している。 The input control register 32 of the first I/O expansion device 30, which performs the input function, is read by the CPU 11. In a typical device bus, the host CPU periodically reads the input control register of the I/O expansion device to recognize the state of each input signal (such as a signal from a sensor) being input to the I/O expansion device.
この方式はポーリングと呼ばれる。ポーリング方式の場合、CPUが一定周期でリードアクセスを行う必要があるため、CPUの負荷が増大してしまう。 This method is called polling. With the polling method, the CPU needs to perform read access at regular intervals, which increases the load on the CPU.
ポーリング方式とは別の方式として割り込み方式がある。割り込み方式では、I/O拡張デバイスが各入力信号の変化を検出して割り込み信号をCPUに出力する。CPUは割り込み信号が入力された場合にI/O拡張デバイスの入力制御レジスタに対してリードアクセスを行う。 Another method besides the polling method is the interrupt method. In the interrupt method, the I/O expansion device detects changes in each input signal and outputs an interrupt signal to the CPU. When an interrupt signal is input, the CPU performs a read access to the input control register of the I/O expansion device.
このように、割り込み方式ではCPUの負荷が軽減されるので、本実施の形態にかかわる第1のI/O拡張デバイス30では、割り込み方式を採用している。第1のI/O拡張デバイス30は、複数の入力信号に係る割り込みの通知を1本の割り込み信号で行っている。このような割り込みは、集合割り込みと呼ばれる。第1のI/O拡張デバイス30は、どの入力信号が変化したかを示すための割り込み要因レジスタと、割り込み要因レジスタをクリアするための割り込み要因クリアレジスタを備えている。 In this way, the interrupt method reduces the load on the CPU, so the first I/O expansion device 30 of this embodiment employs the interrupt method. The first I/O expansion device 30 notifies of interrupts related to multiple input signals with a single interrupt signal. This type of interrupt is called a collective interrupt. The first I/O expansion device 30 has an interrupt cause register for indicating which input signal has changed, and an interrupt cause clear register for clearing the interrupt cause register.
CPU11は、集合割り込みを受け取ると、第1のI/O拡張デバイス30の割り込み要因レジスタをリードして、どの入力信号に変化があったかを認識する。CPU11が、割り込み要因クリアレジスタの該当bitに”1”をライトすると、割り込み要因レジスタの対応するビットが”0”にクリアされる。 When the CPU 11 receives a collective interrupt, it reads the interrupt cause register of the first I/O expansion device 30 to determine which input signal has changed. When the CPU 11 writes a "1" to the corresponding bit of the interrupt cause clear register, the corresponding bit of the interrupt cause register is cleared to a "0."
次に、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50の端子の割り当てについて説明する。 Next, we will explain the assignment of terminals between the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50.
第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50は同一のパッケージのCPDLである。第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50は共に、電源、GND、クロックなどの入力が必須であり、ユーザが任意に割り当て可能な端子数は、いずれも27本であるものとする。 The first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 are CPDLs in the same package. Both the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 require inputs such as power, GND, and clock, and each has 27 terminals that can be assigned by the user.
図5は、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50での上記27本の端子に割り当てた信号を示している。 Figure 5 shows the signals assigned to the above 27 terminals in the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50.
第1のI/O拡張デバイス30においては、ch3のセレクト信号、ライト信号、リード信号、8bitのデータバス信号、3bitのアドレス信号、集合割り込み信号で合計15本となり、2本を第2のI/O拡張デバイス50への状態通知信号用として使用する。そして、残り10本を、入力機能に係る入力信号の入力端子として使用する。 In the first I/O expansion device 30, there are a total of 15 lines, consisting of the ch3 select signal, write signal, read signal, 8-bit data bus signal, 3-bit address signal, and collective interrupt signal, of which two lines are used as status notification signals to the second I/O expansion device 50. The remaining 10 lines are used as input terminals for input signals related to the input function.
第2のI/O拡張デバイス50においては、ch3のセレクト信号、ライト信号、8bitのデータバス信号、3bitのアドレス信号で合計13本となり、2本を第1のI/O拡張デバイス30からの状態通知信号の受け取り用として使用する。そして、残り12本を出力機能に係る出力信号の出力端子として使用する。 In the second I/O expansion device 50, the select signal of ch3, the write signal, the 8-bit data bus signal, and the 3-bit address signal make a total of 13 lines, of which two are used to receive status notification signals from the first I/O expansion device 30. The remaining 12 are used as output terminals for output signals related to the output function.
2本の状態通知信号は、画像形成装置10においてCPU11が動作を停止しているときに取り得る省電力状態を示す。具体的には、スリープ状態を示すスリープ通知信号と、ErP状態を表すErP通知信号である。状態通知信号に使われる信号線の本数は、CPU11が動作を停止する際に取り得る省電力状態の数に対応した最小数にされている。ここでは、スリープ状態とErP状態が省電力状態であり、これに通常状態を加えた、3状態を通知する必要があるため、2本の信号線を使用している。 The two status notification signals indicate the power saving states that the image forming device 10 can assume when the CPU 11 is stopped. Specifically, they are a sleep notification signal indicating the sleep state, and an ErP notification signal representing the ErP state. The number of signal lines used for the status notification signals is set to the minimum number corresponding to the number of power saving states that the CPU 11 can assume when it stops operating. In this case, the sleep state and ErP state are power saving states, and two signal lines are used because it is necessary to notify three states, including the normal state.
スリープ状態とは、CPU11やASICなどの電源を落とし、センサ等の電源のみがオンにされている状態である。ErP状態とは、スリープ状態よりもさらに電力消費の少ない状態であり、スリープ状態で電源がオンされていたセンサのうちの一部のセンサのみの電源しかオンされない状態である。たとえば、どちらの状態もCPU11や画像処理用のASICや画像形成装置10の機械部分(画像読取部17やプリンタ部21)の制御部の電源はオフになっているが、スリープ状態は操作パネル18、ファクシミリ通信部23、フロントカバーセンサ、スキャナカバーセンサ、原稿検知センサ、無線LANデバイス、タイマーICの全ての電源が入ったままであり、ErP状態は操作パネル18、タイマーのみ電源が入っている。 The sleep state is a state in which the power to the CPU 11, ASIC, etc. is turned off, and only the power to the sensors, etc. is turned on. The ErP state is a state in which even less power is consumed than the sleep state, and only some of the sensors that were turned on in the sleep state are turned on. For example, in both states, the power to the CPU 11, the ASIC for image processing, and the control units of the mechanical parts of the image forming device 10 (image reading unit 17 and printer unit 21) are turned off, but in the sleep state, the power to the operation panel 18, facsimile communication unit 23, front cover sensor, scanner cover sensor, document detection sensor, wireless LAN device, and timer IC all remain on, and in the ErP state, only the operation panel 18 and timer are turned on.
通常時は2本の状態通知信号が共に“0”となる。画像形成装置10がスリープ状態になったときは、スリープ通知信号が“1”かつErP通知信号が“0”となる。ErP状態になったときはスリープ通知信号が“0”かつErP通知信号が“1”となる。通常状態とは、CPU11やその他の各部に電源が供給された状態であり、画像形成装置10がジョブを実行可能な状態である。 Under normal circumstances, both of the two status notification signals are "0". When the image forming device 10 enters the sleep state, the sleep notification signal is "1" and the ErP notification signal is "0". When the image forming device 10 enters the ErP state, the sleep notification signal is "0" and the ErP notification signal is "1". The normal state is a state in which power is supplied to the CPU 11 and other components, and the image forming device 10 is able to execute jobs.
図6は、第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50が有するレジスタの一覧を示している。第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50のレジスタ構成は同一であり、いずれも8つのレジスタを備えている。図6の一覧では、アドレスと、レジスタ名と、可能なアクセスの種類とを対応付けて示してある。 Figure 6 shows a list of registers possessed by the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50. The register configurations of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 are the same, and each has eight registers. The list in Figure 6 shows the correspondence between addresses, register names, and possible types of access.
第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50は、それぞれ、出力制御レジスタ33として、第1出力制御レジスタと第2出力制御レジスタを備え、入力制御レジスタ32として、第1入力制御レジスタと第2入力制御レジスタを備えている。また第1入力制御レジスタ、第2入力制御レジスタに対応して、第1割り込み要因レジスタ、第2割り込み要因レジスタ、および、第1割り込み要因クリアレジスタ、第2割り込み要因クリアレジスタを備えている。 The first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 each have a first output control register and a second output control register as the output control register 33, and a first input control register and a second input control register as the input control register 32. In addition, corresponding to the first input control register and the second input control register, each have a first interrupt cause register, a second interrupt cause register, a first interrupt cause clear register, and a second interrupt cause clear register.
第1出力制御レジスタは、アドレス(000)に割り当てられた8bitのリードライト可能なレジスタである。各bitは、第2のI/O拡張デバイス50の出力0〜出力7の出力信号と対応しており、CPU11は各bitを書き換えることで対応する出力信号を制御できる。 The first output control register is an 8-bit readable/writable register assigned to address (000). Each bit corresponds to an output signal from output 0 to output 7 of the second I/O expansion device 50, and the CPU 11 can control the corresponding output signal by rewriting each bit.
第2出力制御レジスタは、アドレス(001)に割り当てられた8bitのリードライト可能なレジスタである。各bitは、第2のI/O拡張デバイス50の出力8から出力11の出力信号と対応しており、CPU11は各bitを書き換えることで対応する出力信号を制御できる。第2出力制御レジスタは8bitであるが、出力端子の数の制限から、実際に使用するのは下位4bitのみである。 The second output control register is an 8-bit readable/writable register assigned to address (001). Each bit corresponds to an output signal from output 8 to output 11 of the second I/O expansion device 50, and the CPU 11 can control the corresponding output signal by rewriting each bit. The second output control register is 8 bits, but due to the limited number of output terminals, only the lowest 4 bits are actually used.
第1出力制御レジスタおよび第2出力制御レジスタで制御する対象は、CPU11の電源、画像処理部19などのASICの電源、操作パネル18の電源、ネットワーク通信部22の電源、ファクシミリ通信部23の電源、図示省略したタイマーICの電源、リセット信号などである。 The objects controlled by the first output control register and the second output control register include the power supply for the CPU 11, the power supply for ASICs such as the image processing unit 19, the power supply for the operation panel 18, the power supply for the network communication unit 22, the power supply for the facsimile communication unit 23, the power supply for a timer IC (not shown), and a reset signal.
第1入力制御レジスタは、アドレス(010)に割り当てられた8bitのリードのみ可能なレジスタである。各bitは第1のI/O拡張デバイス30の入力0〜入力7に対応しており、CPU11は各bitを読みだすことで第1のI/O拡張デバイス30の入力0〜入力7に入力されている入力信号の値を知ることができる。 The first input control register is an 8-bit read-only register assigned to address (010). Each bit corresponds to input 0 to input 7 of the first I/O expansion device 30, and the CPU 11 can know the value of the input signal input to input 0 to input 7 of the first I/O expansion device 30 by reading each bit.
第2入力制御レジスタは、アドレス(011)に割り当てられた8bitのリードのみ可能なレジスタである。下位の2bitは第1のI/O拡張デバイス30の入力8、入力9に対応しており、CPU11はそれぞれのbitを読みだすことで第1のI/O拡張デバイス30の入力8、入力9に入力されている入力信号の値を知ることができる。第2出力制御レジスタは8bitであるが、入力端子の数の制限から、実際に使用するのは下位2bitのみである。 The second input control register is an 8-bit read-only register assigned to address (011). The lowest 2 bits correspond to inputs 8 and 9 of the first I/O expansion device 30, and the CPU 11 can know the values of the input signals input to inputs 8 and 9 of the first I/O expansion device 30 by reading each bit. The second output control register is 8 bits, but due to limitations on the number of input terminals, only the lowest 2 bits are actually used.
第1入力制御レジスタ、第2入力制御レジスタに取り込む信号は、操作パネルスイッチ信号、FAX着呼信号、カバーセンサ信号、原稿センサ信号、無線LAN受信信号、タイマー信号などである。 The signals input to the first input control register and the second input control register include the operation panel switch signal, the fax call signal, the cover sensor signal, the document sensor signal, the wireless LAN reception signal, and the timer signal.
第1割り込み要因レジスタは、アドレス(100)に割り当てられた8bitのリードのみ可能なレジスタである。第1入力制御レジスタに反映される第1のI/O拡張デバイス30の入力0〜入力7のうちのいずれかの入力信号の状態が変化した際に対応するbitが”1”にセットされる。第1割り込み要因レジスタと後述の第2割り込み要因レジスタのいずれかのbitが”1”である場合に、第1のI/O拡張デバイス30はCPU11に対して集合割り込み信号を出力する。第1のI/O拡張デバイス30はCPU11からアドレス(100)に対するリード要求を受けると第1割り込み要因レジスタの値を返す。 The first interrupt cause register is an 8-bit read-only register assigned to address (100). When the state of any of the input signals of inputs 0 to 7 of the first I/O expansion device 30 reflected in the first input control register changes, the corresponding bit is set to "1." When any bit of the first interrupt cause register or a second interrupt cause register described below is "1," the first I/O expansion device 30 outputs a collective interrupt signal to the CPU 11. When the first I/O expansion device 30 receives a read request for address (100) from the CPU 11, it returns the value of the first interrupt cause register.
第2割り込み要因レジスタは、アドレス(101)に割り当てられた8bitのリードのみ可能なレジスタである。第2入力制御レジスタに反映される第1のI/O拡張デバイス30の入力8、入力9のいずれかの入力信号の状態が変化した際に対応するbitが”1”にセットされる。前述した第1割り込み要因レジスタと第2割り込み要因レジスタのいずれかのbitが”1”である場合に、第1のI/O拡張デバイス30はCPU11に対して集合割り込み信号を出力する。第1のI/O拡張デバイス30はCPU11からアドレス(101)に対するリード要求を受けると第2割り込み要因レジスタの値を返す。 The second interrupt cause register is an 8-bit read-only register assigned to address (101). When the state of either the input signal of input 8 or input 9 of the first I/O expansion device 30 reflected in the second input control register changes, the corresponding bit is set to "1." When either bit of the first interrupt cause register or the second interrupt cause register described above is "1," the first I/O expansion device 30 outputs a collective interrupt signal to the CPU 11. When the first I/O expansion device 30 receives a read request for address (101) from the CPU 11, it returns the value of the second interrupt cause register.
第1割り込み要因クリアレジスタは、アドレス(110)に割り当てられた8bitのライトのみ可能なレジスタである。第1割り込み要因クリアレジスタは上記第1割り込み要因レジスタと対応しており、第1割り込み要因クリアレジスタの各bitに”1”がライトされたとき、対応する第1割り込み要因レジスタのbitが”0”にクリアされる。 The first interrupt cause clear register is an 8-bit write-only register assigned to address (110). The first interrupt cause clear register corresponds to the first interrupt cause register described above, and when a "1" is written to each bit of the first interrupt cause clear register, the corresponding bit of the first interrupt cause register is cleared to "0."
第2割り込み要因クリアレジスタは、アドレス(111)に割り当てられた8bitのライトのみ可能なレジスタである。第2割り込み要因クリアレジスタは上記第2割り込み要因レジスタと対応しており、第2割り込み要因クリアレジスタの各bitに”1”がライトされたとき、対応する第2割り込み要因レジスタのbitが”0”にクリアされる。 The second interrupt cause clear register is an 8-bit write-only register assigned to address (111). The second interrupt cause clear register corresponds to the second interrupt cause register described above, and when a "1" is written to each bit of the second interrupt cause clear register, the corresponding bit of the second interrupt cause register is cleared to "0."
次に、第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50の動作について説明する。 Next, the operation of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 will be described.
まず、画像形成装置10が通常状態からスリープ状態またはErP状態へ移行する場合について述べる。通常状態ではCPU11が第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50にライトアクセスできるため、スリープ状態・ErP状態の電源状態に合わせてCPU11が出力制御レジスタ33、53の各bitを書き換える。CPU11の電源制御用のbitを“0”にするとCPU11の電源がオフになるため、CPU11はこのbitを最後に“0”にして状態移行を完了させる。なお、第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50は、出力制御レジスタ33、53にCPU11がセットした値に基づいて装置の状態を認識する。 First, we will describe the case where the image forming device 10 transitions from the normal state to the sleep state or the ErP state. In the normal state, the CPU 11 has write access to the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50, so the CPU 11 rewrites each bit of the output control registers 33, 53 according to the power state of the sleep state or the ErP state. Setting the power control bit of the CPU 11 to "0" turns off the power of the CPU 11, so the CPU 11 finally sets this bit to "0" to complete the state transition. The first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 recognize the state of the device based on the values set by the CPU 11 in the output control registers 33, 53.
次に、スリープ状態・ErP状態時の動作および通常状態へ復帰する際の動作について説明する。 Next, we will explain the operation during sleep and ErP states, and the operation when returning to normal state.
図7は、スリープ状態・ErP状態から通常状態へ状態遷移する場合の動作を示す流れ図であり、図8はそのときの動作シーケンスを示している。 Figure 7 is a flow diagram showing the operation when transitioning from the sleep state or ErP state to the normal state, and Figure 8 shows the operation sequence at that time.
CPUが動作を停止させているスリープ状態またはErP状態において、第1のI/O拡張デバイス30に入力されているいずれかの入力信号の値が変化すると(図7;ステップS101、図8:P001)、第1のI/O拡張デバイス30の復帰条件判定部34は、この入力信号の変化によって画像形成装置10を通常状態に遷移させるか否かを判定する(図7;ステップS102、図8:P002)。 When the value of any of the input signals input to the first I/O expansion device 30 changes in the sleep state or ErP state in which the CPU is stopped (FIG. 7; step S101, FIG. 8: P001), the recovery condition determination unit 34 of the first I/O expansion device 30 determines whether or not to transition the image forming device 10 to the normal state in response to this change in the input signal (FIG. 7; step S102, FIG. 8: P002).
復帰条件判定部34は、現在の状態と変化した入力信号との組み合わせが、予め設定された組み合わせに該当するか否かを調べ、該当する場合は通常状態へ遷移すると判定する。 The return condition determination unit 34 checks whether the combination of the current state and the changed input signal corresponds to a preset combination, and if so, determines that a transition to the normal state should occur.
たとえば、画像形成装置10で用いている割り込み信号の中で、操作パネルスイッチ信号、FAX着呼信号、フロントカバーセンサ、スキャナカバーセンサ、原稿検知センサ、無線LAN受信信号、タイマー割り込み信号等が第1のI/O拡張デバイス30へ入力信号として入力されているものとする。各入力信号の値は第1のI/O拡張デバイス30の入力制御レジスタ32に反映される。 For example, among the interrupt signals used in the image forming device 10, the operation panel switch signal, FAX call signal, front cover sensor, scanner cover sensor, document detection sensor, wireless LAN reception signal, timer interrupt signal, etc. are input as input signals to the first I/O expansion device 30. The value of each input signal is reflected in the input control register 32 of the first I/O expansion device 30.
復帰条件判定部34は、どの状態のときにどの入力信号が状態遷移の起因として有効になるかを示す判定テーブルを持っている。復帰条件判定部34は、この判定テーブルから現在の状態で有効にされる入力信号を認識し、有効にされている入力信号の値が所定値に変化したとき、通常状態への状態遷移が必要と判定する。判定テーブルは、電源を落とされる前にCPU11が第1のI/O拡張デバイス30へ設定してもよいし、第1のI/O拡張デバイス30が予め固定値として保持してもよい。 The return condition determination unit 34 has a determination table that indicates in what state which input signal becomes active as the cause of a state transition. The return condition determination unit 34 recognizes the input signal that is active in the current state from this determination table, and when the value of the active input signal changes to a specified value, determines that a state transition to the normal state is necessary. The determination table may be set in the first I/O expansion device 30 by the CPU 11 before the power is turned off, or may be held in advance as a fixed value by the first I/O expansion device 30.
センサの電源がオフになると、センサからの信号は”0”(Low)となり、Lowアクティブな信号であった場合には、アクティブとなってしまう。そのため、復帰条件判定部34は、判定テーブルを参照して、有効なものを選別する。判定テーブルはスリープ状態とErP状態で異なる。たとえば、スリープ状態では、操作パネルスイッチ信号、FAX着呼信号、フロントカバーセンサ、スキャナカバーセンサ、原稿検知センサ、無線LAN受信信号、タイマー割り込み信号が有効にされ、ErP状態では、操作パネル18、タイマー割り込み信号のみが有効にされる。 When the power supply to the sensor is turned off, the signal from the sensor becomes "0" (low), and if it was a low active signal, it becomes active. Therefore, the return condition determination unit 34 refers to a determination table to select what is valid. The determination table differs between the sleep state and the ErP state. For example, in the sleep state, the operation panel switch signal, FAX call signal, front cover sensor, scanner cover sensor, document detection sensor, wireless LAN reception signal, and timer interrupt signal are enabled, and in the ErP state, only the operation panel 18 and timer interrupt signal are enabled.
復帰条件判定部34は、判定結果が、状態遷移ありの場合は(図7;ステップS102;Yes)、割り込み要因レジスタの中の、該判定結果の起因になった入力信号に対応するbitを”1”(アクティブな値)にセットする。これにより、第1のI/O拡張デバイス30からCPU11に対して集合割り込み信号が出力される(図7;ステップS103、図8;P003)。 If the result of the determination indicates that a state transition has occurred (FIG. 7; step S102; Yes), the recovery condition determination unit 34 sets the bit in the interrupt cause register that corresponds to the input signal that caused the determination result to "1" (active value). This causes a collective interrupt signal to be output from the first I/O expansion device 30 to the CPU 11 (FIG. 7; step S103, FIG. 8; P003).
これと同時に、第1のI/O拡張デバイス30の復帰条件判定部34は、通常状態への状態遷移を示す状態通知信号を出力する(図7;ステップS104、図8;P004)。第2のI/O拡張デバイス50は、第1のI/O拡張デバイス30から到来する状態通知信号をノイズフィルタ回路55によってノイズを除去して受領する(図8;P101)。第1のI/O拡張デバイス30は、復帰条件判定部34から出力された状態通知信号を遅延回路35で遅延させた後、内部の各所(出力制御レジスタ33やシーケンス制御部36)に到達させる(図8;P005)。 At the same time, the recovery condition determination unit 34 of the first I/O expansion device 30 outputs a state notification signal indicating a state transition to the normal state (FIG. 7; step S104, FIG. 8; P004). The second I/O expansion device 50 receives the state notification signal arriving from the first I/O expansion device 30 after removing noise using the noise filter circuit 55 (FIG. 8; P101). The first I/O expansion device 30 delays the state notification signal output from the recovery condition determination unit 34 using the delay circuit 35, and then allows it to reach various internal locations (output control register 33 and sequence control unit 36) (FIG. 8; P005).
これにより、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50は同じタイミングで、遷移後の状態(ここでは、通常状態)に対応する動作を開始する。具体的には、第1のI/O拡張デバイス30、第2のI/O拡張デバイス50のそれぞれにおいて、出力制御レジスタ33、53の値を通常状態時の値に自律的に書き換える(図7;ステップS105、図8;P006、P102)。 As a result, the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 start operating at the same time, corresponding to the state after the transition (here, the normal state). Specifically, in each of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50, the values of the output control registers 33, 53 are autonomously rewritten to the values in the normal state (FIG. 7; step S105, FIG. 8; P006, P102).
第1のI/O拡張デバイス30は出力機能を持たないので、出力制御レジスタ33の値が書き換えられるのみである。一方、第2のI/O拡張デバイス50は、出力制御レジスタ53の値が通常状態の値に書き換えられると、それに伴って出力信号の値を変更する。この際、第2のI/O拡張デバイス50のシーケンス制御部56は、出力信号を変化させるタイミングや順序を制御する(図7;ステップS106)。 Since the first I/O expansion device 30 does not have an output function, only the value of the output control register 33 is rewritten. On the other hand, when the value of the output control register 53 of the second I/O expansion device 50 is rewritten to the normal state value, the value of the output signal is changed accordingly. At this time, the sequence control unit 56 of the second I/O expansion device 50 controls the timing and order of changing the output signal (Figure 7; step S106).
具体的には、まず、CPU11以外のデバイスの電源をオンにするように該当の出力信号の値を変化させ(図8;P103)、その後、所定時間が経過し、それらのデバイスが立ち上がった後に、CPU11がオンするように、CPU11の電源制御用の出力信号の値を変化させる(図8;P104)。なお、CPU11の電源も他のデバイスと同時に立ち上げておき、他のデバイスの立ち上げが完了してから、CPU11のリセット信号を解除するように制御してもよい。すなわち、周辺デバイスが通常状態に立ち上がってからCPU11が動作するようになればよい。 Specifically, first the value of the corresponding output signal is changed so that the power of devices other than the CPU 11 is turned on (Fig. 8; P103), and then after a predetermined time has elapsed and those devices have started up, the value of the output signal for controlling the power supply of the CPU 11 is changed so that the CPU 11 is turned on (Fig. 8; P104). Note that the power supply of the CPU 11 may also be turned on at the same time as the other devices, and the reset signal of the CPU 11 may be controlled to be released once the startup of the other devices is complete. In other words, it is sufficient that the CPU 11 is able to operate once the peripheral devices have started up to their normal state.
動作を開始したCPU11は、集合割り込み信号を検知する(図7;ステップS107、図8;P201)。そして、CPU11は、第1のI/O拡張デバイス30の割り込み要因レジスタをリードする(図7;ステップS108、図8;P202、P007)。 Having started operation, the CPU 11 detects the collective interrupt signal (FIG. 7; step S107, FIG. 8; P201). The CPU 11 then reads the interrupt cause register of the first I/O expansion device 30 (FIG. 7; step S108, FIG. 8; P202, P007).
CPU11は、割り込み要因レジスタのいずれかのビットが”1”(アクティブ)か否かを判断し(図7;ステップS109)、いずれかのビットが”1”ならば(ステップS109;Yes)、該”1”になっているビットから割り込み要因を特定する。 The CPU 11 determines whether any bit in the interrupt cause register is "1" (active) (FIG. 7; step S109), and if any bit is "1" (step S109; Yes), identifies the interrupt cause from the bit that is "1".
次に、CPU11は第1のI/O拡張デバイス30の入力制御レジスタ32の値をリードする(図7;ステップS110、図8;P203、P008)。そして、リードした入力制御レジスタ32の値に対応した処理を実行した後、対応する割り込み要因クリアレジスタに”1”を書き込んで、割り込み要因レジスタを”0”にクリアする(図7;ステップS111、図8;P204、P205、P009)。 Next, the CPU 11 reads the value of the input control register 32 of the first I/O expansion device 30 (FIG. 7; step S110, FIG. 8; P203, P008). Then, after executing the process corresponding to the value of the input control register 32 that was read, it writes "1" to the corresponding interrupt cause clear register and clears the interrupt cause register to "0" (FIG. 7; step S111, FIG. 8; P204, P205, P009).
前述したようにCPU11以外の周辺デバイスはCPU11より先に立ち上がっているので、CPU11が入力制御レジスタ32の値をリードするときには、周辺デバイスは立ち上がっており、周辺デバイスが有するセンサ等の値を正しく入力することができる。たとえば、センサが立ち上がる前にCPU11が入力制御レジスタ32の値をリードした場合、その入力値は誤った値になってしまう。しかし、前述したシーケンスで立ち上げることにより、そのような誤入力は回避される。 As mentioned above, peripheral devices other than CPU 11 start up before CPU 11, so when CPU 11 reads the value of input control register 32, the peripheral devices have already started up, and values from sensors and other devices in the peripheral devices can be correctly input. For example, if CPU 11 reads the value of input control register 32 before a sensor starts up, the input value will be incorrect. However, by starting up in the sequence described above, such erroneous input can be avoided.
なお、図6に示すレジスタ構成では、第1割り込み要因レジスタと第2割り込み要因レジスタの2つがあるので、それぞれの割り込み要因レジスタについて、図7のステップS109からS111の処理(図8のP202からP205、P007からP009)を実行する。 Note that in the register configuration shown in FIG. 6, there are two interrupt cause registers, a first interrupt cause register and a second interrupt cause register, so the processing from steps S109 to S111 in FIG. 7 (P202 to P205, P007 to P009 in FIG. 8) is executed for each interrupt cause register.
具体例を示す。図5に示した、図7のステップS101において、第1のI/O拡張デバイス30の入力4の入力信号の状態が変化したとする。ここで入力4の入力信号は画像形成装置10のフロントカバーの開閉を検知するセンサからの検出信号とする。 Here is a specific example. Assume that the state of the input signal at input 4 of the first I/O expansion device 30 changes in step S101 of FIG. 7, as shown in FIG. 5. Here, the input signal at input 4 is a detection signal from a sensor that detects the opening and closing of the front cover of the image forming device 10.
入力4の入力信号の状態が変化すると、割り込み要因レジスタ1のbit4が”1”になり、CPU11に対して集合割り込みが出力される(ステップS103)。また、第2のI/O拡張デバイス50への状態通知信号が通常状態を表す値(スリープ通知信号”0”、ErP通知信号”0”)に変更される。 When the state of the input signal of input 4 changes, bit 4 of interrupt cause register 1 becomes "1", and a collective interrupt is output to CPU 11 (step S103). In addition, the state notification signal to the second I/O expansion device 50 is changed to a value indicating the normal state (sleep notification signal "0", ErP notification signal "0").
第2のI/O拡張デバイス50は、状態通知信号が通常状態を示したことを受け、出力制御レジスタ53の値を通常状態時の値に書き換え、シーケンス制御部56によってタイミングを制御しながら、出力制御レジスタ53の値に対応する出力信号を出力して、各デバイスの電源をオンにする。値を書き換えるシーケンスは、各デバイスに規定された順番や待ち合わせ時間を満たすように行う。どのデバイスの電源をオンにするか(通常状態時に対応する出力制御レジスタ33の値)は、予め第2のI/O拡張デバイス50の内部に初期値として保存されていても良いし、CPU11が電源オフされる直前の各デバイスの電源状態を表すレジスタ値を保持しておいても良い。 When the second I/O expansion device 50 receives a status notification signal indicating a normal state, it rewrites the value of the output control register 53 to the value for the normal state, and while controlling the timing with the sequence control unit 56, outputs an output signal corresponding to the value of the output control register 53, thereby turning on the power to each device. The sequence for rewriting the values is performed so as to satisfy the order and waiting time specified for each device. The device to be powered on (the value of the output control register 33 corresponding to the normal state) may be stored in advance as an initial value inside the second I/O expansion device 50, or a register value indicating the power state of each device immediately before the CPU 11 was powered off may be held.
電源がオンにされたCPU11は、集合割り込みを検出すると、第1割り込み要因レジスタおよび第2割り込み要因レジスタのリードを行い、どの入力信号が変化したかを特定する。ここでは、入力4の入力信号を特定する。特定後、該入力4に対応する第1入力制御レジスタをリードして、現時点で、入力4の入力信号が”0”と”1”のどちらの状態にあるかを確認する。確認後、対応した処理を行い、最後に第1割り込み要因クリアレジスタのbit4に”1”をライトすることによって割り込み要因をクリアする。この例の場合、フロントカバー開閉センサが割り込み要因であったので、CPU11は、操作パネル18に「フロントカバーが開いています」といった表示を行う。 When the power is turned on and the CPU 11 detects a collective interrupt, it reads the first interrupt cause register and the second interrupt cause register to identify which input signal has changed. In this case, it identifies the input signal of input 4. After identifying it, it reads the first input control register corresponding to that input 4 to confirm whether the input signal of input 4 is currently in the state of "0" or "1". After confirmation, it performs the corresponding process, and finally clears the interrupt cause by writing "1" to bit 4 of the first interrupt cause clear register. In this example, since the front cover open/close sensor was the interrupt cause, the CPU 11 displays "Front cover is open" on the operation panel 18.
このように、CPU11が停止中に生じた状態の変化を状態通知信号によって一のI/O拡張デバイス30から他のI/O拡張デバイス50に通知するので、各I/O拡張デバイス30、50で管理している状態を、CPU11の介在なしに一致させ、これら複数のI/O拡張デバイス30、50の動作をCPU11の介在なしに整合させることができる。 In this way, one I/O expansion device 30 notifies the other I/O expansion device 50 of any state changes that occur while the CPU 11 is stopped by using a state notification signal, so that the states managed by each I/O expansion device 30, 50 can be made consistent without the intervention of the CPU 11, and the operations of these multiple I/O expansion devices 30, 50 can be coordinated without the intervention of the CPU 11.
また、状態通知信号として使用する信号線の本数を必要最小本数としているので、実際のI/O拡張のために使用可能な端子数の減少を最小限にすることができる。 In addition, the number of signal lines used as status notification signals is kept to the minimum required, minimizing the reduction in the number of terminals available for actual I/O expansion.
CPU11を通常状態へ復帰させる際に、CPU以外の周辺デバイスを通常状態に復帰させてから、CPU11が動作するようにしたので、立ち上がった直後のCPU11が未通電のセンサの値を誤入力するといった事態が回避される。 When the CPU 11 is returned to its normal state, peripheral devices other than the CPU are returned to their normal state before the CPU 11 operates, which prevents the CPU 11 from erroneously inputting values from a sensor that is not powered immediately after booting up.
また、第2のI/O拡張デバイス50は、ノイズフィルタ回路55を通じて状態通知信号のノイズを除去するので、基板上のノイズで誤動作することがない。さらに、第1のI/O拡張デバイス30は、第2のI/O拡張デバイス50のノイズフィルタ回路55で生じる遅延時間と同じ遅延時間の遅延回路35を通じて状態通知信号を自デバイス内の各部へ通知するので、遷移後の状態に対応した動作の実行を開始するタイミングを、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50で一致させることができる。 The second I/O expansion device 50 also removes noise from the status notification signal through the noise filter circuit 55, so it will not malfunction due to noise on the board. Furthermore, the first I/O expansion device 30 notifies each part of its own device of the status notification signal through a delay circuit 35 with the same delay time as the delay time generated by the noise filter circuit 55 of the second I/O expansion device 50, so the timing for starting to execute the operation corresponding to the state after the transition can be matched between the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50.
また、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50のレジスタ構成を共通とし、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50の機能に応じて、レジスタと入出力端子とを接続する接続回路を相違させたので、第1のI/O拡張デバイス30および第2のI/O拡張デバイス50の設計工数が削減される。 In addition, the register configuration of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 are common, and the connection circuits connecting the registers and the input/output terminals are different depending on the functions of the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50, so the design work for the first I/O expansion device 30 and the second I/O expansion device 50 is reduced.
また、CPU11からのリードアクセスに対しては入力機能を割り当てられた第1のI/O拡張デバイス30のみが応答を返すようにしたので、CPU11からは見掛け上1つのデバイスのみが接続されている状態と等価になり、バスアクセスの整合性を保つことができる。 In addition, only the first I/O expansion device 30, which is assigned the input function, responds to a read access from the CPU 11, so that the state is equivalent to the CPU 11 seeing only one device connected, and the consistency of bus access can be maintained.
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and the present invention includes modifications and additions that do not deviate from the gist of the present invention.
実施の形態では、I/O拡張デバイス群が、第1のI/O拡張デバイス30と第2のI/O拡張デバイス50で構成される例を示したが、3以上のI/O拡張デバイスで構成されてもかまわない。 In the embodiment, an example is shown in which the I/O expansion device group is composed of a first I/O expansion device 30 and a second I/O expansion device 50, but it may be composed of three or more I/O expansion devices.
また、複数のI/O拡張デバイスが入力機能を担う、あるいは、複数のI/O拡張デバイスが出力機能を担うように構成されてもよい。さらには、I/O拡張デバイス群を構成する中の一のI/O拡張デバイスが入力機能と出力機能の双方を備えてもよい。入力機能が複数のI/O拡張デバイスに分散される場合、いずれのデバイスがCPUバスにデータを出力するかをアドレス毎に排他的に割り振るようにすればよい。 In addition, multiple I/O expansion devices may be configured to handle input functions, or multiple I/O expansion devices may be configured to handle output functions. Furthermore, one I/O expansion device in a group of I/O expansion devices may have both input and output functions. When the input function is distributed among multiple I/O expansion devices, it is sufficient to exclusively assign which device outputs data to the CPU bus for each address.
さらには、CPU11の1つのチャンネルに複数のI/O拡張デバイスを接続する例を示したが、複数のI/O拡張デバイスの接続に複数のチャンネルを使用する構成についても本発明は適用される。すなわち、複数のチャンネルを使用する場合でも、状態通知信号によってCPUの介在なしに状態を一致させることは、複数のI/O拡張デバイスを使用する場合に有効である。 Furthermore, although an example has been shown in which multiple I/O expansion devices are connected to one channel of the CPU 11, the present invention can also be applied to a configuration in which multiple channels are used to connect multiple I/O expansion devices. In other words, even when multiple channels are used, matching the states using a status notification signal without CPU intervention is effective when using multiple I/O expansion devices.
実施の形態では、I/O拡張デバイスをCPDLで作成した例を示したが、これに限定されるものではない。また、I/O拡張デバイスの使用される装置は画像形成装置10に限定されない。また、状態は、装置の電源状態に限定されるものではない。 In the embodiment, an example is shown in which an I/O expansion device is created using CPDL, but this is not limited to this. Furthermore, the device in which the I/O expansion device is used is not limited to the image forming device 10. Furthermore, the state is not limited to the power state of the device.
実施の形態では、スリープ状態、ErP状態から通常状態へ状態遷移する場合を例示したが、復帰条件判定部34が判定する状態遷移の遷移先は、通常状態に限定されるものではない。 In the embodiment, examples are given of state transitions from the sleep state and the ErP state to the normal state, but the state transition destination determined by the recovery condition determination unit 34 is not limited to the normal state.
10…画像形成装置
11…CPU
12…第1の不揮発メモリ
13…第2の不揮発メモリ
14…RAM
15…ハードディスク装置
16…自動原稿搬送部
17…画像読取部
18…操作パネル
19…画像処理部
21…プリンタ部
22…ネットワーク通信部
23…ファクシミリ通信部
24…電源制御部
30…第1のI/O拡張デバイス
31…バスインターフェイス部
32…入力制御レジスタ
33…出力制御レジスタ
34…復帰条件判定部
35…遅延回路
36…シーケンス制御部
50…第2のI/O拡張デバイス
51…バスインターフェイス部
52…入力制御レジスタ
53…出力制御レジスタ
54…復帰条件判定部
55…ノイズフィルタ回路
56…シーケンス制御部
10... Image forming device 11... CPU
12: First non-volatile memory 13: Second non-volatile memory 14: RAM
15...Hard disk device 16...Automatic document transport unit 17...Image reading unit 18...Operation panel 19...Image processing unit 21...Printer unit 22...Network communication unit 23...Facsimile communication unit 24...Power supply control unit 30...First I/O expansion device 31...Bus interface unit 32...Input control register 33...Output control register 34...Restoration condition determination unit 35...Delay circuit 36...Sequence control unit 50...Second I/O expansion device 51...Bus interface unit 52...Input control register 53...Output control register 54...Restoration condition determination unit 55...Noise filter circuit 56...Sequence control unit
Claims (7)
前記第1のI/O拡張デバイスは、入力信号の値が変化したとき、該変化に基づいて前記装置の状態を遷移させるか否かを判定し、遷移させると判定した場合は、遷移先の状態を示す状態通知信号を前記第2のI/O拡張デバイスに出力し、
前記状態通知信号を受けた前記第2のI/O拡張デバイスは、前記状態通知信号で通知された前記遷移先の状態に応じて前記出力信号の値を変更し、
前記第2のI/O拡張デバイスは、前記第1のI/O拡張デバイスから受けた前記状態通知信号に含まれるノイズを除去するノイズフィルタ回路を有し、
前記第1のI/O拡張デバイスは、前記状態通知信号を出力してから前記ノイズフィルタ回路で生じる遅延時間と等しい遅延時間が経過したときに、自デバイスの内部状態を前記状態通知信号で通知した前記遷移先の状態に遷移させる
ことを特徴とするI/O拡張デバイス群。 An I/O expansion device group including: a first I/O expansion device connected to a CPU that controls the operation of a specified device, and having an input function of setting a value of an input signal input from a specified part of the device in an input register readable by the CPU; and a second I/O expansion device connected to the CPU, and having an output function of outputting an output signal according to a value set in an output register by the CPU to the specified part of the device,
when a value of an input signal changes, the first I/O expansion device determines whether or not to transition the state of the device based on the change, and if it is determined that the state should be transitioned, outputs a state notification signal indicating a destination state to the second I/O expansion device;
the second I/O expansion device, upon receiving the state notification signal, changes a value of the output signal in accordance with the transition destination state notified by the state notification signal;
the second I/O expansion device has a noise filter circuit that removes noise contained in the state notification signal received from the first I/O expansion device;
A group of I/O expansion devices characterized in that the first I/O expansion device transitions its internal state to the destination state notified by the status notification signal when a delay time equal to the delay time generated by the noise filter circuit has elapsed since the output of the status notification signal .
前記第1のI/O拡張デバイスと前記第2のI/O拡張デバイスとの間で前記状態通知信号の伝送に使用される信号線の数は、前記CPUが動作を停止させているときに前記装置が取り得る省電力状態の種類の数に応じた最小数にされる
ことを特徴とする請求項1に記載のI/O拡張デバイス群。 The state notification signal notifies a power state of the device,
The I/O expansion device group according to claim 1, characterized in that the number of signal lines used to transmit the status notification signal between the first I/O expansion device and the second I/O expansion device is set to a minimum number according to the number of types of power saving states that the device can be in when the CPU is stopped operating.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のI/O拡張デバイス群。 The I/O expansion device group according to claim 1 or 2, characterized in that when the transition destination state is a normal state in which the CPU has recovered from a stopped state and is operating, the second I/O expansion device, when changing the value of an output signal in accordance with the state notification signal received from the first I/O expansion device, changes an output signal for a specified component other than the CPU to a value in the normal state, and then changes the value of an output signal to restore the CPU to the normal state.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のI/O拡張デバイス群。 The I/O expansion device group described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the first I/O expansion device and the second I/O expansion device have the same configuration of output registers and input registers, and connection circuits that connect the output registers to output terminals and connection circuits that connect the input terminals to input registers are configured according to their respective roles.
前記装置の所定の部品から入力される入力信号の値を前記CPUが読み取り可能な入力レジスタに設定する入力機能を有し、
入力信号の値が変化したとき、該変化に基づいて前記装置の状態を遷移させるか否かを判定し、遷移させると判定した場合は、遷移先の状態を示す状態通知信号を前記他のI/O拡張デバイスに出力すると共に、該状態通知信号を出力してから、前記状態通知信号に含まれるノイズを除去するために前記他のI/O拡張デバイスが有するノイズフィルタ回路で生じる遅延時間と等しい遅延時間が経過したときに、自デバイスの内部状態を前記状態通知信号で通知した前記遷移先の状態に変更し、
前記状態通知信号を受けた前記他のI/O拡張デバイスでは、前記状態通知信号で通知された状態に応じて前記出力信号の値が変更される
ことを特徴とするI/O拡張デバイス。 An I/O expansion device connected to a CPU that controls an operation of a predetermined device together with another I/O expansion device having an output function for outputting an output signal corresponding to a value set in an output register by the CPU to a predetermined component of the device,
an input function for setting a value of an input signal input from a predetermined part of the device to an input register readable by the CPU;
when the value of the input signal changes, it is determined whether or not to cause a state of the device to transition based on the change, and if it is determined that a transition should be made, it outputs a state notification signal indicating a destination state to the other I/O expansion device, and when a delay time equal to a delay time caused by a noise filter circuit that the other I/O expansion device has for removing noise contained in the state notification signal has elapsed since the output of the state notification signal, it changes the internal state of its own device to the destination state notified by the state notification signal;
In the other I/O expansion device that receives the state notification signal, the value of the output signal is changed according to the state notified by the state notification signal.
前記I/O拡張デバイスと前記他のI/O拡張デバイスとの間で前記状態通知信号の伝送に使用される信号線の数は、前記CPUが動作を停止させているときに前記装置が取り得る省電力状態の種類の数に応じた最小数にされる
ことを特徴とする請求項5に記載のI/O拡張デバイス。 The state notification signal notifies a power state of the device,
The I/O expansion device according to claim 5, characterized in that the number of signal lines used to transmit the status notification signal between the I/O expansion device and the other I/O expansion device is set to a minimum number according to the number of types of power saving states that the device can be in when the CPU is stopped operating.
ことを特徴とする請求項5または6に記載のI/O拡張デバイス。 The I/O expansion device according to claim 5 or 6, characterized in that the I/O expansion device and the other I/O expansion device have the same configuration of output registers and input registers, and connection circuits that connect the output registers to output terminals and connection circuits that connect the input terminals to input registers are configured according to their respective roles.
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