JPH0324109B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トークンパツシング方式のローカル
エリアネツトワークに関し、特に、このようなネ
ツトワークの１つのモジユールが、特定のまた
は、アドレスされた他のモジユールへトークン
（token）を渡し、そのアドレスされたモジユー
ルがそのトークンを受けとることによつて、その
モジユールは媒体を介して情報の伝送を行なうた
めにネツトワークの媒体にアクセスできる送信権
を与えられるように改良されたローカルエリアネ
ツトワークにおけるトークンパツシング方式に関
する。

１つの通信媒体が、多くのモジユールによつて
共有されているようなローカルエリアネツトワー
クでは、各モジユールに、情報伝送するための送
信権を与えるアクセス制御機構または手順を必ず
有している。あるシステムは、衝突、すなわち、
いくつかのモジユールが同時に伝送することを許
しているが、このような許容できない条件を解決
して、一時に１つのモジユールだけがデータ伝送
のために媒体への送信権を持つようにする方法を
有している。トークンパツシング方式のアクセス
制御方法は、あるモジユールが他のモジユールか
らトークンを受けとると、たとえば、ある制限さ
れた時間の間、他のモジユールに情報を伝送する
ために排他的な媒体への送信権をもたせるように
し、その期間の終りには、トークンを持つたモジ
ユールは他の次のモジユールすなわち後続モジユ
ールにトークンを移さなければならないようにし
ている。

これをするために、トークンパスフレームまた
はトークンと呼ばれる特定のフレームすなわち一
連のビツトが、論理リング（logical ring）の回
りを各モジユールに割りあてられた物理アドレス
に基づいて１つのモジユールから他のモジユール
へと送信される。あるモジユールが送信権をもつ
ている限り、そのモジユールは、次のモジユー
ル、すなわち後続モジユールにトークンを渡す前
は、媒体に接続された１つまたはそれ以上のモジ
ユールに情報、すなわち、情報フレームを送信す
ることが許される。ネツトワークの送信権を制御
するトークンパツシングの方法の特徴は、そのよ
うな方法の決定論理である。ネツトワークの論理
リングを構成するモジユールの数は既知である。
この数から、エラーのない場合におけるモジユー
ルが前のモジユールすなわち先行モジユールから
のアドレスされたトークンを受けとるのにかかる
最大時間を計算することができる。別ないい方を
すれば、リングの各モジユールにトークンを渡
す、すなわち、１つのリングサイクルを完了する
のにかかる最大時間を計算できる。他のアクセス
制御機構を用いれば、あるモジユールが情報伝送
のために媒体をアクセスする権利、送信権が与え
られるであろうある確率があることをある特定期
間内に決定することができるにすぎない。

トークンパツシング方式のローカルエリアネツ
トワークの決定論的な特性は、特に、プロセス制
御システムの動作におけるプロセスの故障状態の
間重要である。

従来のネツトワークのトークンパツシング方法
における問題は、モジユールが新たに加わつてネ
ツトワークの中に組み入れられたとき、または、
モジユールがとりのぞかれたりまたは動作不能に
なつたときであり、ネツトワークに付加されたモ
ジユールを組み入れたり、とりのぞかれたり動作
不能のものを除去するために、ある特別のアクシ
ヨンが必要であり、かつ、ネツトワークへの最小
の影響が要求される。

本発明は、通信媒体を介して情報を送信するた
めの送信権が、論理リングを形成する限定された
数の各モジユールの間で移される方法の改良され
た方法を提供するものである。送信権を持つモジ
ユールは、存在し、かつ適切に機能する指定され
たモジユールにアドレスされたトークンを送り、
そのモジユールにトークンを受けとらせることに
よつて送信権を移動することができる。その後続
モジユールは、このようなトークンを受けた後、
予め決められた時間あるいはフレーム間間隙内に
媒体を介してデータを送信することによつて、ア
ドレスされたトークンを受けとることになる。

ネツトワークの各モジユールはバスインターフ
エースユニツト（以下、BIUと略す、）を有し、
各BIUは、個有のネツトワークアドレス、すなわ
ち、モジユールまたはBIUの物理アドレスが割り
当てられている。あるモジユールがトークンを受
けると、トークンが自分にアドレスされたことを
認識したうえで、そのモジユールは、通信媒体す
なわちバスへの送信権をもつ。トークンを持つモ
ジユールは、ビツトシリアル方法で情報フレーム
を１つまたはそれ以上のモジユールへ送信し、そ
して、ネツトワークの他のBIUまたはモジユール
にアドレスされるトークンを送信する。各BIUは
データ処理手段、すなわちマイクロエンジンを有
していて、そのマイクロエンジンはランダムアク
セスメモリを含んでいる。各BIUはそのメモリの
中にそのネツトワークアドレス、すなわち、以下
自己アドレスと呼ばれるアドレスをストアし、同
様に、前回トークンを渡して送信権を有したBIU
のネツトワークアドレス、すなわち、以下最終成
功アドレスと呼ばれるアドレスもストアしてい
る。さらに、以下トライアドレスと呼ばれるであ
ろうアドレスが自己アドレスと最終成功アドレス
の間に１つでもあれば、それについてのBIUのア
ドレスを決定し、ストアする手段も有している。
そして、トークンを持つたときはいつでも各モジ
ユールは、トークンをこのトライアドレスのモジ
ユールに渡すことを試みることになる。

各モジユールの各BIUは、媒体を介して送信さ
れるデータを分析して、受信したデータがトーク
ンであるか、そして、トークンは自分にアドレス
されているかどうかを見る。モジユールは、トー
クンの宛先アドレスと自己アドレスを比較するこ
とによつて、自分にアドレスされたかどうかを判
断する。自分がアドレスされていないモジユール
はモニタを続ける。すなわち、モジユールは、自
分にアドレスされたトークンが受信されるまで媒
体上に送信される情報を受信し分析を続ける。ト
ークンが存在する適切に機能しているBIUにアド
レスされたときは、もしも送信する情報があれ
ば、アドレスされたBIUは情報フレームを送信
し、そして、最終成功アドレスが自己アドレスプ
ラス１に等しいときは、その最終成功アドレスの
BIUにアドレスされるトークンを送信する。すな
わち、その時は、有効なトライアドレスがないと
きである。もしも、最終成功アドレスが自己アド
レスプラス１に等しくないときは、トークンを持
つBIUは、トライアドレスを持つBIUにアドレス
されるトークンを送信する。もしも、トークンが
送信モジユールのトライアドレスを持つBIUにう
まく渡されたならば、送信モジユールは、最終成
功アドレスを、そのトライアドレスに等しい新し
い最終成功アドレスに変更し、自己アドレスプラ
ス１の新しいトライアドレスを生成して、メモリ
内に新しいトライアドレスとしてストアする。も
しも、送信モジユールのトライアドレスを持つ
BIUにトークンを渡すのに失敗したならば、トラ
イアドレスは１つだけインクリメントされて新し
いトライアドレスとなる。そのトライアドレス
は、そのモジユールが次にトークンを受けたとき
に新しいトライアドレスとして用いられるであろ
うものであつて、送信モジユールのトライアドレ
スとしてメモリ内にストアされる。もしも、その
トライアドレスが最終成功アドレスに等しいとき
は、新しいトライアドレスは、自己アドレスプラ
ス１となり、トークンは送信モジユールの最終成
功アドレスのモジユールにアドレスされて送信さ
れる。もしも、送信モジユールの最終成功アドレ
スのアドレスを持つトークンが、そのアドレスさ
れたBIUによつて受けとられなかつたときは、ト
ークンを持つモジユールは最終成功アドレスを１
つだけインクリメントし、その１つインクリメン
トされた最終成功アドレスの物理アドレスを持つ
モジユールにアドレスされたトークンを送信す
る。トークンを持つそのモジユールは、アドレス
されたBIUにトークンが受けとられるまで、最終
成功アドレスをインクリメントしてトークンを送
信し続ける。トークンを受けたモジユールの物理
アドレスが、そのトークンを送つたモジユールの
新しい最終成功アドレスである。しかしながら、
トークンを持つモジユールは、送信しようとする
トークンのアドレスが自己アドレスに等しいとき
は動作を終了する。このときは、トークンを持つ
モジユールはネツトワーク内で唯一のものである
か、または、誤動作していることになる。

よつて、本発明の目的は、ネツトワーク内でモ
ジユールが付加されたり、削除されたりまたは機
能しなくなるようなローカルエリアネツトワーク
において、機能しているモジユール間でトークン
を渡す方法を、特別な動作を必要としないで調整
することができる改良されたローカルエリアネツ
トワークにおけるトークンパツシング方法を提供
することにある。

以下、本発明を一実施例により図面を用いて説
明する。

第１図は、本発明の方法を用いたローカルエリ
アネツトワーク１０の構成を示している。モジユ
ール１２−００ないし１２−２ⁿが通信媒体、す
なわちバス１４を介して、お互いに通信を行なつ
ている。ここで、ｎは１より大きい整数である。
ネツトワーク１０の中では、モジユール１２のそ
れぞれは、互いに同等である。よつて、ネツトワ
ーク１０内では、モジユール１２のどれもマスタ
ーモジユールではない。そして、モジユール１２
のそれぞれは、バス１４を介して情報の伝送をす
るためにアクセスする等しい権利を有している。
すべてのモジユール１２は、他の任意のモジユー
ルからバスにより送られるすべての信号を受ける
ことに注目したい。各モジユール１２は物理アド
レスの１つが割りあてられている。その物理アド
レスは、00の最小物理アドレスから2ⁿの最大物理
アドレスまでである。本実施例では、ネツトワー
ク１０を構成するモジユールの最大数が128で、
ｎ＝７となる。ネツトワーク１０のすべてのモジ
ユールは、２進データの受信および送信の両方を
行なうためにバス１４に物理的に接続されている
が、論理リングは各モジユール１２がその後続モ
ジユールにトークンを送信するように形成され、
論理リングにおいて次のモジユール１２は、より
大きな物理アドレスを有している。トークンフレ
ーム１６のフオーマツトは、第３図に示されてい
る。リング１７の概略図は、第６図に示されてい
る。

後続モジユール１２は予め決められた時間内に
情報またはトークンフレームを送信することによ
つて、自分が後続モジユールであること、あるい
は、先行モジユールから自分にアドレスされたト
ークンを受けとつたことを認識し、それによつて
トークンを持つことになる。アドレスされたトー
クンを受けとることは、受けとつたモジユール１
２に、バス１４を介して他のモジユール１２に情
報を送信する権利を与えられたことになる。トー
クンを受けることは、アドレスされてトークンを
受けとつたモジユール１２に、信号が上述のよう
なトークンを構成する信号であること、およびそ
れ自身にトークンがアドレスされたことを認識す
ることを要求する。先行モジユールからのトーク
ンが後続モジユールに受けとられることは、後続
モジユールにバス１４を介して予め決められた時
間以内に接続されている他のどの、または全ての
モジユールへ情報フレームを送信する権利を移転
するとともに、その次のモジユールにトークンを
送信する必要性も移転することになる。上述のよ
うに、後続モジユールは、リング１７内で、いか
なるときでもトークンを持つているモジユールよ
り次に大きな物理アドレスを有しているモジユー
ルである。いかなるこのような論理リングにおい
て2⁷すなわち127の後の次に大きなアドレスは論
理リング００として定義される。論理リング１７
内の最大モジユール数は128であり、最小数は２
であることに注目されたい。モジユール１２のそ
れぞれは、与えられた機能を有している。それら
は、例えば、オペレータステーシヨン、大容量メ
モリサブシステム、データプロセツシングサブシ
ステム、他のローカルエリアネツトワークを含む
他の装置にネツトワーク１０との通信をさせるア
クセスコントローラ、等々であろう。

第２図に示すモジユール１２−０５のような各
モジユールは、バスインターフエースユニツト
（BIU）１８−０５および送受信部２０−０５を
有している。送受信部２０−０５は、BIU１８−
０５とバス１４を接続し、バス１４にデータを送
信し、バス１４からデータを受信するものであ
る。送受信部２０−０５は、本実施例では、バス
１４にトランス接続（transformer coupled）さ
れ、バス１４は、本実施例では毎秒５メガビツト
（５−megabit／secondrate）でデータを送信で
きる能力を有する同軸ケーブルである。BIU１８
−０５は、高速のマイクロエンジン
（microengine）２２−０５を有している。その
機能の１つは、トークン１６がそれ自身、すなわ
ち、モジユール１２−０５にアドレスされたこと
を特定すること、および、第６図に示す論理リン
グ１７におけるその後続モジユール１２−０６に
トークン１６を送信することである。論理リング
１７は、バス１４に接続された適切に機能するモ
ジユール１２の全てからなる。ここでは、マイク
ロエンジン２２−０５は、ビツトスライス素子
（bit slice components）からなる８ビツト演算
機能（８−bit−wide ari−thmetric and logic
unit）であろう。マイクロエンジン２２−０５
は、プログラマブルリードオンリーメモリー
（PROM）２３−０５からの１つの24ビツトマイ
クロ命令を200ナノ秒（nanoseconds）内で実行
することができる。マイクロエンジン２２−０５
は、５メガヘルツ〔ＭHz〕のクロツク信号を発生
する水晶制御クロツクを含む。

たとえば、BIU１８−０５よりバス１４から受
信されるデータは、バス送受信部２０−０５およ
び受信回路２４−０５によつて、受信FIFOレジ
スタ２６−０５に送られる。その受信FIFOレジ
スタは、本実施例では32バイトデータと、バイト
当り１パリテイビツトをストアするものである。
マイクロエンジン２２−０５は、FIFOレジスタ
２６−０５に受信されストアされているデータ情
報フレームおよびトークンパスフレーム１６の宛
先アドレスフイールドをチエツクして、受信した
各フレームは、それ自身をアドレスしているの
か、および、それにアドレスされたフレームは情
報フレームなのか、またはトークンフレーム１６
なのかを判断する。もしし受信したデータが情報
フレームならば、受信したデータはダイレクトメ
モリアクセス（DMA）書込回路２８−０５によ
つてモジユールバス３０−０５を介してモジユー
ル１２−０５のCPUのメモリサブシステムに通
常の方法で送られる。このモジユールバス３０−
０５を介して、メモリサブシステムとモジユール
CPUは直接、BIU１８−０５と通信する。モジ
ユールバス３０−０５は、本実施例では、パラレ
ルに１６のデータビツトと２のパリテイビツトを
送信できるものであろう。モジユール１２−０５
のCPUおよびメモリサブシステムは、典型的な
ものであるので図示しない。

もしも、受信したフレームがBIUにアドレスし
たトークンパスフレームならば、すなわち、トー
クンの宛先アドレスフイールド４６が、BIU１８
−０５の自己アドレスを含んでいるならば、マイ
クロエンジン２２−０５は、モジユール１２−０
５のCPUの干渉（intervention）なしで動作する
ようにプログラムされている。トークンパスフレ
ーム１６、すなわち、モジユール１２−０５およ
びBIU１８−０５の物理アドレスであるトークン
の宛先アドレスフイールド４６を受けると、BIU
１８−０５は、情報フレームが与えられているな
らば、情報フレームを論理リング１７の他のモジ
ユールまたは、全てのモジユール１２へ伝送す
る。このようにする場合、マイクロエンジン２２
−０５は、DMA読込回路３２−０５に、この情
報をなすデータをモジユール１２−０５のCPU
のメモリサブシステムから読込データFIFOレジ
スタ３４−０５に移させるようにする。マイクロ
エンジン２２−０５は、読込データFIFOレジス
タ３４−０５からのデータを、マイクロエンジン
２２−０５の８つの命令サイクル毎、すなわち、
クロツク期間に１回、１度に８ビツトずつ伝送回
路３６−０５へ送るようにしている。DMA書込
回路２８−０５またはDMA読込回路３２−０５
によつて、データがモジユールバス３０−０５を
介してモジユール１２−０５のCPUのメモリサ
ブシステムに書き込まれたり、または、メモリサ
ブシステムから得られたりするのだが、そのデー
タの伝送量は、受信FIFOレジスタ２６−０５よ
りバス１４からデータを受ける置、または、伝送
回路３６−０５およびバス送受信部２０−０５よ
りバス１４へデータを送る量より最大16倍であ
る。このことを保証するために、BIU１８は、そ
のモジユール１２のCPUのメモリサブシステム
のダイレクトメモリアクセスに関して最も高い優
先度が割り当てられている。

モジユール１２−０５のCPUは、共有レジス
ク３８−０５にコマンドを書き込むことによつ
て、BIU１８−０５へコマンドを発する。マイク
ロエンジン２２−０５は、フレーム間間隙
（interfra−me gaps）の間、または、自分にア
ドレスされていないフレームを受けているとき
に、このようなコマンドを処理する。共有レジス
タ３８−０５は、また、モジユール１２−０５の
CPUによつて読込可能な情報も含んでいる。
BIU１８−０５は、ランダムアクセスメモリ
RAM４０−０５を有している。ランダムアクセ
スメモリRAM４０−０５には、ネツトワークリ
ング１７内のモジユール１８−０５の物理アドレ
ス、すなわち、自己アドレスがストアされてい
る。本実施例では、モジユール１８−０５の物理
アドレスを表わす信号源は送受信部２０−０５と
同じ回路基板上の一連の相互接続である。

トークンパスフレーム１６のフオーマツトは、
第３図に示されている。トークン１６は、８バイ
トから10バイト分の一連の論理１であるプリアン
ブル（preamble）４２を含む。プリアンブル４
２の後に１バイトのデータからなるフレーム開始
デリミタ（start−of−frame delimiter）SFD４
４が続く。フレーム開始デリミタSFD４４の後
に、２バイトのデータからなる宛先アドレスフイ
ールド４６が続く。宛先アドレスフイールド４６
は、トークンがアドレスされたモジユールの物理
アドレス、すなわち、この実施例ではそのフイー
ルド４６の下位の７ビツトを含む。宛先アドレス
フイールド４６の後に、２バイトからなる発信元
アドレスフイールド４８が続く。発信元アドレス
フイールド４８は、送信モジユール、すなわち、
トークンを持つているモジユールの物理アドレス
を含む。発信元アドレスフイールドの後に、２バ
イトのフレームチエツクシーケンス５０、すなわ
ち、エラー検出コードが続く。トークン１６の最
後のバイト５２は、フレーム終了デリミタ（end
−of−frame delimiter）EFD５２である。

フレーム開始デリミタSFD４４とフレーム終
了デリミタFED５２の波形は第４図に示す。ト
ークンを持つたモジユール１２は、BIU１８の伝
送回路３６により、バス１４を介して情報を送信
する。その情報は、BIU１８より受信された信号
から受信クロツクが得られるようにマンチエスタ
ー符号化された２進信号からなる。論理０は、１
ビツトの初めの半分はLOWで、そのビツトの次
の半分はHIGHであり、ビツトの半ばはLOWか
らHIGHへの変化を有する信号によつて送信され
る。論理１は、１ビツトの初める半分はHIGH
で、そのビツトの次の半分はLOWであり、ビツ
トの半ばはHIGHからLOWへの変化を有する信
号によつて送信される。マンチエスター符号化
は、各ビツトの半ばで常に変化を有していること
が要求される。このような変化がないときは、コ
ードバイオレーシヨン（code violation）CVが
起こる。フレーム開始及び終了デリミタ４４，５
０の両方は、それぞれ４つのコードバイオレーシ
ヨンCVを含む。このように、コードバイオレー
シヨンCVを用いることによつて、４ビツトエラ
ーがおきないかぎり、正しいデータがフレームデ
リミタに化けてしまうことはない。フレームの終
了を、バス１４のサイレンス（信号なし）ではな
く、フレーム終了デリミタ５２としたのは、任意
の時点において、トークンを持つモジユール１２
による送信が終了した後、バス上の信号の反射が
信号の伝送として解釈される可能性を避けるため
である。

モジユール１８−０５のCPUによつてトーク
ンリングの初期化をするように命令されたとき、
たとえば、BIU１８−０５が、バス１４が予め決
められた時間、ほぼ25.6マイクロ秒（micro
secon−ds）の間信号がない（silence）であるこ
とを検出すると、BIU１８−０５は、その物理ア
ドレスに逆比例した時間の間一連の論理１の信号
を送信する。このような一連の論理１を送信した
後、もしも、バス１４上に何の信号も送信されつ
つないことを検出すると、BIU１８−０５は、次
に高い物理アドレス、すなわち、自己アドレスプ
ラス１のアドレスをもつモジユール１２にアドレ
スされるトークン１６を送信する。よつて、複数
のモジユール１２のCPUによつて、リングの初
期化コマンドが同時にまたは、ほぼ同時に発行さ
れたときは、リング１７内の最も低い物理アドレ
スを有するモジユール１２がより長い時間の間送
信して、リングの初期化を行なうことになる。最
も低い物理アドレスを有するモジユール１２が、
より長い時間の間、論理１の信号を送信し続ける
ので、それより高い物理アドレスのモジユール１
２は、競合から脱落する。リング１７が初期化さ
れるときリング１７内の最も低い物理アドレスの
モジユール１２がリング初期化を行なうものとな
り、そして、自己のアドレスの次に高いアドレ
ス、すなわち、自己アドレスプラス１のアドレス
を持つモジユールにアドレスされたトークンパス
フレーム１６を送信する。もしも、初期化モジユ
ール１２によつて送られたトークンが受けとられ
なかつたとすると、リング１７内にこのようなア
ドレスを有して正しく機能するモジユール１２は
ないことになる。もしも、このようなことが起つ
たら、初期化モジユール１２は、たとえば自己ア
ドレスプラス２のようにトークン１６の宛先アド
レスフイールドを１だけインクリメントして、自
己アドレスプラス２の宛先アドレスフイールドの
トークン１６を送信する。この手順は、送信した
トークン１６の宛先アドレスと同じ物理アドレス
のモジユール１２によつてトークン１６が受けと
られるまで、繰り返えされる。モジユールは、自
己にアドレスされたトークンを受けた後ほぼ３か
ら９マイクロ秒の予め決められた時間内に、情報
フレームまたはトークンフレーム１６または両方
を次のモジユールに送り、このようなデータの送
信の開始によつてトークンを受けたことになる。
この初期化の方法については後述するがさらに詳
細な説明は、本出願人の本件と同日に提出の出願
（優先権主張、アメリカ合衆国、1983年10月７日
出願、出願番号第540216号、名称：トークンパツ
シングローカルエリアネツトワークの初期化方
法）に記載されている。

次に高い物理アドレスを持つモジユール１２が
あるならば、トークン１６がアドレスされたモジ
ユール１２は、送信できる情報があれば情報フレ
ームを送信し、次に高い物理アドレスのモジユー
ル１２にアドレスされたトークン１６を送信する
ことによて、トークン１６を渡そうとする。リン
グ１７内で最も高い物理アドレスを有するモジユ
ールは、自己のアドレスとリング１７内で考えら
れる最も高い物理アドレス、すなわち2ⁿまたは
127の間のすべてのアドレスにトークン１６を渡
そうと試みるであろう。モジユール１２−２ⁿは、
よつて、アドレス00のモジユール１２へトークン
１６を渡そうと試み、そして、トークンを渡すの
に失敗すると、成功するまで、モジユールのアド
レスを１つずつ増加させて試みる。モジユール１
２が後続モジユール１２へトークンを渡すのに成
功すると、そのモジユールは、トークン１６を渡
すのに成功したモジユールの物理アドレスを覚
え、ランダムアクセスメモリに、最終成功アドレ
スとしてそのアドレスをストアする。その次にそ
のモジユールが自己にアドレスされたトークンを
受けたときは、そのモジユールは、自己アドレス
とその最終成功アドレスの間に１つでもアドレス
があれば、トークンを受けたときは、そのアドレ
スを試みるであろう。これをトライアドレスとい
う。バス１４に接続された適切に機能する全ての
モジユール１２によつてトークン１６がロジカル
リング１７を完全に回つた。または、リングサイ
クルを終了すると、ネツトワーク１０は、完全に
初期化されたことになる。

もしも、モジユールがリング１７内で唯一のモ
ジユールであることを検知したならば、トークン
１６を渡す試みはもはやせず、そのモジユールの
CPUへその状態を示す状態信号を有する割込み
を発生する。このような状況になつているのは、
そのモジユールがリング１７内で唯一の適切に機
能しているモジユールであるのか、そのモジユー
ルに何らかの欠陥があつて他のモジユールからの
情報を受けられないかまたは正しく情報を送信で
きないのかもしれない。リング１７内で少なくと
も２つのモジユールが適切に機能しているなら
ば、リング１７は、トークンが適切に機能してい
る各モジユールによつて受けられるやいなや、形
成されるであろう。

初期化の後、各BIU１８は、自己アドレスおよ
び最終成功アドレスを知つており、トライアドレ
スを演算する。BIU１８が自分にアドレスされた
トークンパスフレーム１６を受けると、すなわ
ち、トークンパスフレーム内の宛先アドレスフイ
ールドがRAM内の自己アドレスの内容と等しい
とき、アドレスされたBIU１８は、他のBIUへト
ークン１６を渡さなければならなくなる前に他の
BIUへ情報フレームを送ることができる。トーク
ン１６を有するモジユールは、自己のアンチジヤ
バータイマ（anti−jabber−timer）５４がタイ
ムアウトして、それ以上の送信を終了する前のほ
ぼ８から20ミリ秒（milliseconds）までの最長時
間までの間、連続的に伝送することが許されてい
る。このアンチジンバータイマ５４は、情報また
はトークンパスフレームの伝送が終了する毎にリ
セツトされる。もしも、このアンチジンバータイ
マ５４がタイムアウトしたら、マイクロエンジン
２２は、そのモジユールのCPUに共有レジスタ
３８にある状態信号によつてこの状況を知らせ
る。トークンを持つBIU１８が、後続モジユール
にトークンを渡すときならば、トークンを有する
BIU１８は、その最終成功アドレスがRAM中の
その自己アドレスの内容プラス１に等しいときだ
け、そのメモリ４０内の最終成功アドレスとして
ストアされたモジユールにアドレスされるトーク
ンパスフレーム１６を送信する。そうでなけれ
ば、トライアドレスとして特定されたRAM中の
トライアドレスのアドレスを持つBIU１８にアド
レスされるトークンパスフレーム１６を伝送す
る。アドレスされたモジユール１２は、特定の時
間、たとえば好ましくは３から６マイクロ秒のフ
レーム間間隙の間にバス１４を介してデータの送
信を開始することによつてトークン１６を受けと
る。後続のモジユールへトークンを渡したBIU１
８は、自分にアドレスされたトークンパスフレー
ム１６の受信を待つている間、他のことができる
状態となる。トークンが送信された後、ほぼ10ミ
リ秒間、バス上で伝送がなかつたときは、トーク
ンは、うまく渡されなかつたことになる。本実施
例では、もしも送信モジユールの最終成功アドレ
スのアドレスを有するモジユールへトークンを渡
す第１の試みが失販したならば、他のモジユール
へのトークンを送信する前にそのモジユールにト
ークンを渡すための第２の試みがなされる。

もしも、そのモジユールのトライアドレスを用
いて送信したトークン１６が受信されなかつたな
らば、モジユール１２は最終成功アドレスのアド
レスを宛先アドレスフイールドに持つトークンを
送信する。そのようにする第２の試みが失敗した
後そのトークンが受けとられなかつたときは、ト
ークンを有するBIUは、RAM中の最終成功アド
レスの内容を１つだけインクリメントし、宛先ア
ドレスフイールド４６にこのインクリメントした
アドレスを用いて１回だけ、トークンパスフレー
ム１６が送信される。そして、この手順は、トー
クン１６が後続モジユール１２へうまく渡された
か、または、メモリ４０のRAM中の最終成功ア
ドレスの内容がRAM中の自己アドレスの内容に
等しくなるまで続けられる。もしも、最終成功ア
ドレスの内容が自己アドレスに等しくなつたとき
は、BIU１８は後続モジユールへトークンを渡す
試みを止め、モジユールのCPUに、自分がネツ
トワーク１０内で唯一のモジユールであることを
共有レジスタ３８を介して状態信号によつて知ら
せる。このような状態の下で、トークン１６が後
続モジユール１２へうまく渡されたときは、その
RAM中のトライアドレスはRAM中の自己アド
レスの内容プラス１にロードされる。

もしも、送信BIUのトライアドレスの内容と等
しい宛先アドレスであるトークンパスフレーム１
６が送信されて、そのトークンがうまく渡された
ならば、送信BIUのRAM中の最終成功アドレス
は、RAM中のトライアドレスの内容は、RAM
中の自己アドレスの内容プラス１に変更される。
もしもそのトークンがうまく渡されなかつたとき
は、RAM中のトライアドレスの内容がその最終
成功アドレスの内容に等しくならない限り、その
トライアドレスの内容は、１だけインクリメント
される。トライアドレスの内容と最終成功アドレ
スの内容が等しくなつたときは、トライアドレス
の内容は、自己アドレスの内容プラス１にセツト
される。そして、トークン１６は、上述のよう
に、送信モジユールのRAM中の最終成功アドレ
スの物理アドレスを持つモジユール１２へアドレ
スされて送信される。第５図は、上述した方法の
フローチヤートである。

次に前述した本件と同日に出願したローカルエ
リアネツトワークの初期化方法について簡単に説
明する。第７図は、本発明の初期化方法のフロー
チヤートである。

付勢されてバス１４に接続されると、各モジユ
ールのCPUにより発行されるリング初期化コマ
ンドの発行に応答して、各モジユールは、バス１
４に送信されている信号があるかどうか、別な言
いかたをすれば、媒体は死んでいるかどうかを判
断する。予め決められた時間、本実施例では、
25.6マイクロ秒の間に信号が受信されると、媒体
は死んでおらず、論理リング１７が形成されて機
能しているかまたは、形成されつつある状態にあ
ることになる。どちらにしても、この第１の傾聴
期間（listening period）の間に送信されている
信号を検知したモジユールは、リング初期化シー
ケンスの実行はそれ以上せず、リングが初期化さ
れたことを共有レジスタ３８−０５を介してモジ
ユールのCPUに指示することによつてリング初
期化コマンドの処理を完了する。リング初期化コ
マンドの終了後、モジユールは自分にアドレスさ
れたトークンを受けるまで待つ、すなわち傾聴す
る。

もしも、媒体が、前述の傾聴期間の間、サイレ
ント（信号なし）、または死んでいるならば、モ
ジユールは、各モジユールの物理アドレスすなわ
ち自己アドレスの関数、詳しくいえば、そのアド
レスに逆比例するような関数である期間の間、一
連の論理１を送信し始める。伝送回路３６は、マ
イクロエンジン２２によつて送信するように付勢
されると、読込データFIFOレジスタ３４から入
るデータがないとき、それぞれ200ナノ秒（na−
noseconds）の８クロツク期間の間、バスに８つ
の論理１をシリアルに送信する。各モジユールが
どれだけの長さ送信するかを決定するために、８
ビツトカウンタがゼロに初期化されて、そして、
７ビツトの２進数、すなわちそのモジユール１２
の自己アドレスをそれにロードする。12.8マイク
ロ秒（microseconds）毎にカウンタの内容が１
ずつインクリメントされて、カウンタがキヤリー
信号を発生するまでインクリメントされる。この
キヤリー信号は、伝送回路の送信を停止させる。
この方法を用いることは、もしも２つまたはそれ
以上のモジユールがほぼ同時にリング初期化コマ
ンドの実行を始めたとき、最も低い物理アドレス
を有するモジユールが、他のモジユールより長い
時間の間論理１の信号を送信することを保証する
ものである。なぜならば、ネツトワーク１０内に
は同一の物理アドレスを有するモジユールは２つ
とないからである。

プリアンブルすなわち一連の８つの論理１の送
信後伝送の反射が弱まるよう４マイクロ秒の遅延
ののち、各モジユールは、第２の期間、本実施例
では5.8マイクロ秒の間、聴く、または、検出す
る。この第２の傾聴期間の間に信号が受信回路２
４−０５により受信されたならば、この期間に信
号を受けたモジユールは、他のモジユールが自分
より低いアドレスを有していることを知つて、初
期化の方法の実行をやめ、モジユールのCPUに
リング初期化コマンドの終了によつて知らせる。

もしも、モジユールがこの第２の傾聴期間にな
んの信号も検知、受信しないならば、自分が初期
化モジユールであることを知り、自分を含めて、
最小１つの他のモジユール、そして最大2ⁿのモジ
ユールまでからなる論理リングの初期化を試みる
ことになることを知る。トークン１６を送る前
に、初期化モジユールは、そのRAMメモリの中
に最終成功アドレスおよびトライアドレスとして
自己アドレスプラス１を書き込む。そして、その
最終成功アドレスに等しい物理アドレスにアドレ
スされたトークン１６を送信する。初期化モジユ
ールは、４マイクロ秒の遅延の後5.8マイクロ秒
の間サイレントかどうか聴き、もしもトークン
が、その宛先アドレスフイールド４６に含まれる
アドレスのモジユールによつて受けとられたなら
ば、初期化モジユールは、初期化コマンドの実行
を完了して終了する。

初期化モジユールによつて送信された第１のト
ークンが受けとられなかつたときは、宛先アドレ
スフイールドを変更しないで再びトークンを送信
する。すなわち、そのアドレスは、自己アドレス
プラス１である。もしもこの第２の試みでトーク
ンが受けとられたときは、初期化モジユールは、
初期化コマンドの実行を終了する。もしも、この
第２の試みが失敗したときは、宛先アドレスはイ
ンクリメントされて、そのインクリメントされた
宛先アドレスを用いてトークンを送信する。トー
クンがアドレスされたモジユールによつて受けと
られたときはいつでも、初期化モジユールはリン
グ初期化コマンドの終了によつてその方法を終了
する。そうでなければ、モジユールは、それに続
くトークンの送信に対してトークンの宛先アドレ
スフイールドを１ずつインクリメントしたトーク
ンを送り続けることになる。

インクリメントした宛先アドレスフイールドの
トークンを送信する前に、インクリメントした宛
先アドレスと初期化モジユールの自己アドレスと
のチエツク、すなわち比較が行なわれる。送信す
べきトークンのアドレスフイールドが初期化モジ
ユールの自己アドレスに等しいならば、初期化手
順は終了され、加えて、リング内で唯一であるこ
とを示す割込信号がモジユールのマイクロエンジ
ン２２によつて発生される。この割込信号はモジ
ユールのCPUへ送られて、モジユールCPUの適
当な割込処理プログラム（fault−handling
program）に従つて処理が行なわれる。以上が初
期化の方法である。

以上のように、本発明は、論理リング１７内の
モジユール１２のトライアドレスへトークンパス
フレームを伝送する方法である。論理リング１７
のモジユール間には、リング１７を形成するモジ
ユール１２の物理アドレスのシーケンスにおいて
ギヤツプがあり、それが、この方法の主要な利点
を与えるものである。新しくパワーアツプされ、
働くようになつてバス１４に接続されたBIU１８
は、すぐにリング１７内に含まれるであろう。何
故ならば、トークンパスフレーム１６は、トーク
ンがリング１７の回りを通る数サイクル後にその
BIUがリング１７に付加されるようにアドレスさ
れるからである。もしも、モジユール１２がリン
グ１７から物理的にはずされたり、電源が切られ
たり、または、機能しなくなつたときは、そのモ
ジユール１２は、リング１７の１サイクル動作
後、先行モジユールの最終成功アドレスであるこ
とを止めるであろう。存在しないモジユールへト
ークンパスフレームを送信するのに要求される時
間は、バス１４に接続できるモジユールの最大数
を、合理的な最大数に制限すること、および、リ
ング１７を形成するBIUへの物理アドレスを可能
な範囲での順番に割り当てることによつて、減少
される。リング１７を形成するモジユール１２の
数が最大数に近づいてくるにつれてネツトワーク
においては、存在しない、または機能しないモジ
ユールへトークンを渡すのにかかる時間のパーセ
ントは、情報フレームを送信するのにかかる時間
に比べて小さくなるものである。

以上の説明は好ましい実施例で説明されたが、
当業者であれば、この発明の範囲内で種々の変更
が可能であることは明らかであろう。従つて、こ
の発明は、特許請求の範囲の記載のみによつて限
定されることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ローカルエリアネツトワークの構成
を示す概略的なブロツク構成図である。第２図
は、モジユールのバスインターフエースユニツト
のブロツク図の一実施例を示す図です。第３図
は、トークンパツシンダフレームのフオーマツト
を示す図である。第４図は、フレーム開始デリミ
タおよびフレーム終了デリミタの波形図である。
第５図は、本発明の一実施例の方法を示すフロー
チヤートである。第６図は、トークンパツシング
ローカルエリアネツトワークのモジユールにより
形成された論理リングを示す図である。第７図
は、トークンパツシングローカルエリアネツトワ
ークの初期化方法の一実施例を示すフローチヤー
トである。 １８−０５……バスインターフエースユニツ
ト、２０−０５……送受信部、２２−０５……マ
イクロエンジン、２３−０５……プログラマブル
リードオンリーメモリ、２４−０５……受信回
路、２６−０５……受信FIFOレジスタ、２８−
０５……DAM書込回路、３２−０５……DAM
読込回路、３４−０５……読込データFIFOレジ
スタ、３６−０５……伝送回路、３８−０５……
共有レジスタ、４０−０５……ランダムアクセス
メモリ、５４−０５……アンチジヤバータイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コモンバスを介して互いに通信可能な複数の
   モデユールからなるトークンパツシングローカル
   エリアネツトワークにおいて、１つのモデユール
   から他のモデユールにトークンを与える方法であ
   つて、前記モデユールの夫々は、少なくとも第１
   及び第２のメモリ手段を含んでおり、前記第１の
   メモリ手段は前回トークンの移動に成功した前記
   モデユールのアドレスを保持し、前記第２のメモ
   リ手段は前記モデユールのどれか１つのネツトワ
   ークアドレスを保持し、他のモデユールからトー
   クンを受け取つた前記モデユールの１つは以下(a)
   ないし(c)のステツプを実行することを特徴とする
   ローカルエリアネツトワークにおけるトークンパ
   ツシング方法。 (a) 前記第１のメモリ手段内のアドレスをテスト
   し、前記アドレスが他のモデユールからトーク
   ンを受け取つた前記モデユールのネツトワーク
   アドレスに隣接するネツトワークアドレスであ
   るか否か決定し、 (1) もし隣接しないことが決定したならば、ス
   テツプ(c)を行ない、 (2) 隣接することが決定したならば、前記第１
   のメモリ手段のアドレスにトークンを送信す
   るステツプ。 (b) もし、ステツプ（ａ(2)）で送信されたトーク
   ンがアドレスされたモデユールによつて受け取
   られなかつた場合、前記第１のメモリ手段内の
   アドレスに続けてアドレスされる夫々のモデユ
   ールのネツトワークアドレスに一連のトークン
   を順々に、前記トークンがアドレスされたモデ
   ユールに受け取られるまで送信し、もし受け取
   られた場合は、受けとつたモデユールのネツト
   ワークアドレスを前記第１のメモリ手段に入れ
   るステツプ。 (c) 前記第２のメモリ手段内のアドレスにアドレ
   スされたトークンを送信し、 (1) もし前記トークンがアドレスされたモデユ
   ールに受け取られたならば、受け取つたモデ
   ユールのネツトワークアドレスを前記第１の
   メモリ手段に入れ、 (2) もし前記トークンがアドレスされたモデユ
   ールに受け取られなかつたならば、前記第２
   のメモリ手段内のアドレスをインクリメント
   し、インクリメントした前記第２のメモリ手
   段内のアドレスが前記第１のメモリ手段内の
   アドレスと一致した場合、受け取つたモデユ
   ールのネツトワークアドレスの次のアドレス
   を前記第１のメモリ手段に入れてから前記ス
   テツプ（ａ(2)）を実行し、 (3) もしインクリメントした前記第２のメモリ
   手段内のアドレスが前記第１のメモリ手段内
   のアドレスと一致しない場合、前記ステツプ
   （ａ(2)）を実行するステツプ。