JPH0327643A

JPH0327643A - サイクリックデータ伝送方法

Info

Publication number: JPH0327643A
Application number: JP1150872A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康博田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1991-02-06
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: US4998246A; JP2522392B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、サイクリックデータ伝送方法、特にサイク
リックデータ伝送とイベント伝送の双方を有する分散制
御用伝送方法における共有サイクリックメモリ更新に関
する。

［従来の技術］ｍ５図は、例えば「テレコミニュケイション（Ｔｅｌｅ
ｃｏ＋ｇｎｕｎ１ｃａｔｉｏｎｓ）　Ｊ第２１巻第５号
（１９８７．５発行）で紹介されたＦ　Ｄ　Ｄ　Ｉ　　
　（ＦｉｂｅｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　　Ｄａｔａ　
　Ｉｎｔｃｒｆ’ａｃｅ　）のプロトコルを実現するた
めの制御用データウェイのステーションの一構成例のブ
ロック図である。

図において、（１）は回線、（２）は回線接続部、（３
）は回線接続部（２）に接続されたメディアアクセス部
であり、このメディアアクセス部（３）はトークン巡回
タイマ（３ａ）とトークン保持タイマ（３ｂ）を有する
。

（４）はメディアアクセス部（３）との間でデータの送
受を行うバッファメモリであり、このバッファメモリ　
（４）は送信バッファメモリ（４ａ）と受信バッファメ
モリ（４ｂ）を有する。（５）はバッファメモリ（４）
に対するアクセスを制御するＤＡＭ転送制御部、（６）
は実時間（リアルタイム）性が要求される同期データを
記憶するサイクリックメモリ．、（７）は実時間性が要
求されない非同期データを制御するイベント伝送制御部
、（８）はサイクリックメモリ（６）、イベント伝送制
御部（７）を制御する外部制御装置である。

なお、図示のように、ステーション（９）は回線接続部
（２）、メディアアクセス部（３）、バッファメモリ（
４）　、ＤＭＡ転送部（５）、サイクリックメモリ（６
）、イベント伝送制御部（７）によって構成されている
。

第６図には、フレームの構成図を示す。第６図（ａ）は
トークンフレーム（１０）を示す構或図であり、（１０
−ＳＤ）は開始デリミタ、（１０−ＦＣ）はフレーム制
御、（１０−ＤＡ）は宛先アドレス、（１０−ＳＡ）は
送信元アドレス、（１　０−ＦＣＳ）はフレームチェッ
クシーケンス、（１０−ＥＤ）は終了デリミタである。

また、第６図（ｂ）はデータフレーム（１１）を示す構
成図であり、（１１−ＳＤ）は開始デリミタ、（１１−
ＦＣ）はフレーム制御、（１１−ＤＡ）は宛先アドレス
、（１１−ＳＡ）は送信元アドレス、（１　１　−　Ｉ
　ＮＦＯ）は情報エリア、？１１−ＦＣＳ）はフレーム
チェックシーケンス、（１１−ＥＤ）は終了デリミタ、
（１１−ＦＳ）はフレームステータスである。

第７図は上記ステーションを用いて構成した制御データ
ウエイの全体概要図である。この図において、ループ状
伝送路（１２）には複数のステーション（９ａ）．（９
ｂ）．（９ｃ）が接続され、各ステーションにはそれぞ
れ前記■５図にも示すように、メディアアクセス部（３
）、サイクリックメモリ（６）及びイベント伝送制御部
（７）が設けられ、外部制御装置（８ａ）．（８ｂ），
（８ｃ）が接続されている。

次に、本構或例の動作について説明する。ループ状伝送
路（１２）に接続されたステーション（９）が第６図（
ａ）に示した構成のトークンフレーム（１０）を獲得す
ると、該ステーション（９）は同図（ｂ）に示された構
成のデータフレーム（１１）を送信する権利を獲得する
。このとき、トークン巡回タイマ（３ａ）の値がトーク
ン保持タイマ（３ｂ）にコピーされるとともに、ト一ク
ン巡回タイマ（３ａ）が所定の値に設定（リセット）さ
れ、再び計峙が開始される。ここで、トークン巡回タイ
マ（３ａ）は前回のトークン獲得時より計時を始めてお
り、前回のトークン獲得から今回のトークン獲得までの
時間のカウントをプリセット値からの減算（ダウンカウ
ント）によって行っている。従って、このトークン巡回
タイマ（３ａ）のトークン獲得時の値のよって、非同期
データのデータを送信可能時間を知ることができ、この
値がトークン保持タイマ（３ｂ）に設定される。なお、
トークン巡回タイマに設定するブリセット値は、トーク
ン巡回時間の目標値となるトークン巡回目標時間である
。

このとき、ステーション（９）の送信サイクリックデー
タは、送信バッファメモリ（４ａ）にキューイングされ
、同期データとして送信待ちになっているが、前記の送
信権を獲得すると該データは他のステーション（９）に
送信される。

この送信サイクリックデー夕をサイクリックメモリ（６
）から送信バヅファメモリ（４ａ）に転送するタイミン
グとしては、次のトークンがいつ来るか不明確なため、
例えば、トークン獲得時、またはトークン発行時等が用
いられている。

同期データの送信を完了すると、送信バッファメモリ（
４ａ）に格納されている非同期データの送信が、トーク
ン保持タイマ（３ｂ）がタイムアウトするまで行われる
。ここで、タイムアウトとは、タイマ（３ｂ）がダウン
カウントされ、「０」を示すことをいう。

トークン保持タイマ（３ｂ）は同期データの送信中にお
いては計時を停止し、一方、非同期データフレームの送
信中においては計時を行う。トークン巡回タイマ（３ａ
）がトークン獲得時点で既にタイムアウトしていた場合
、非同期データの送信は行われない。

この方法に従うと、同期データ及び非同期データの送信
に要する時間、すなわちトークン巡回時間は、トークン
巡回タイマ（３ａ）のリセット時の値、すなわちトーク
ン巡回目標時間の２倍を越えることはない。

なお、この伝送方法におい　　１・−クン獲得で送信す
る同期データのデータ量、すなわち、サイクリックメモ
リ（７）内の自ステーションの送信データ量を毎回同一
となるように設定すれば、全ステーションで同期データ
の量を常に一定に保つことができ、トークン巡回時間は
、トークン巡回タイマ（３１）にブリセットされるトー
クン巡回目標時間を越えることはなく、ある一定のレス
ポンスがサイクリックデータに関して保障され、ある程
度の改善が図れる。

［発明が解決しようとする課題］従来のサイクリックデータの史新は、以上のような方法
で行われていた。しかしながら、サイクリックメモリ（
６）から送信バッファメモリ（４ａ）へのサイクリック
データの転送タイミングがトークン獲得時またはトーク
ン発行侍とされるため、サイクリックメモリから送信バ
ッファメモリへ転送されてから、実際にループ状伝送路
に送信されるまでに、最大で、トークン巡回目標時間の
２倍（または１倍）の時間を要し、サイクリックデータ
のレスポンスが低下するという問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決することを課題としてな
されたもので、サイクリックメモリの更新において、サ
イクリックメモリから送信バッファメモリへのデータの
転送後、ループ状伝送路に送信されるまでに要する時間
を短縮したサイクリックデータ伝送方法を得ることを目
的とする。

［３題を解決するための手段］請求項（１）記載の発明は、例えばループ状伝送システ
ム初期化後、１回目のトークン巡回時に同期データのみ
送信して、１回目のトークン獲得から２回目のトークン
獲得までのトークン巡回時間を計時し、同期データのみ
の送信による最小トークン巡回時間を計測しておく。そ
して、その後は、トークン獲得後、上記トークン獲得最
小時間経過したら、サイクリックメモリから送信バッフ
ァメモリへの送信データの転送を行うことを特徴とする
。

請求項（２）記載の発明は、トークン獲得時には、いず
れのステーションも受信できないダミーフレームをルー
プ状伝送路に送信し、該送信の間に送信バッファメモリ
にキューイングされている同期データフレームをサイク
リックメモリ内のデータで更新することを特徴とする。

［作用］請求項（１）記載の発明によれば、同期データのみの送
信による最小トークン巡回時間を予め計測しておき、ス
テーションのトークン獲得で上記最小トークン巡回時間
をプリセットして計時を開始し、タイムアウトで送信バ
ッファメモリへの転送タイミングを生成する。従って、
次回のトークン獲得より前で最も遅い時期に送信バッフ
ァメモリの送信データの更新を行うことができる。

請求項（２）記載の発明によれば、ステーションのトー
クン獲得時には、ダミーフレームのループ状伝送路への
送信を開始すると共に、送信バッファメモリにキューイ
ングされている同期データフレームがサイクリックメモ
リ内のデータで更新される。従って、ダミーフレームの
送信の完了後引続いて最新のサイクリックデー夕を送信
することができる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。なお
上述の従来例と同一部分には同一符号を付し説明を省略
する。

第１実施例第ｌ図は第１実施例のステーションの構成を示すブロッ
ク図である。この実施例において特徴的なことは、メデ
ィアアクセス制御部（３）からトークン獲得信号を入力
し、出力をＤＭＡ転送制御部（５）に供給するバッファ
メモリ転送用タイマ’（１３）を設けたことである。

また、トークンフレーム（１　０）　、データフレーム
（１１）は前記第６図（ａ）．（ｂ）に示す従来例と同
様の構成であり、またトークン巡回タイマ（３ａ）とト
ークン保持タイマ（３ｂ）の扱いも従来と同様である。

そして、この実施例において、トークンフレーム（１０
）を獲得すると、各ステーションはデー夕フレーム（１
１）を送信する権利を得るが、このとき、トークン巡回
タイマ（３ａ）の値をトークン保持タイマ（３ｂ）ヘコ
ピーするとともにトークン巡回タイマ（３ａ）をリセッ
トし再び計時を開始する。

送信権を獲得すると、ステーション（９）は送信バッフ
ァメモリ（４ａ）にキューイングされ、同期データとし
て送信待になっている自ステーションの送信サイクリッ
クデータを送信する。

この同期データの送信中、トークン保持タイマ（３ｂ）
の計時は停止されている。同期データの送信が完了して
からトークン保持タイマ（３ｂ）の計時を開始し、非同
期データの送信がキューイングされているならば、トー
クン保持タイマ（３ｂ）がタイムアウトするまで、非同
期データの送信が可能である。

ここで、同期データとして、１トークン獲得で送信され
る各ステーション毎のサイクリック送信データは固定と
し、ループ全体で送信される同期データの総和は、１ト
ークン当り、常に一定となるよう設定される。

このようにすると、トークン獲得時、リセットされるト
ークン巡回タイマ（３ａ）のプリセット値、つまり、ト
ークン巡回目標時間（以下、ＴＴＲＴという）は、トー
クン獲得から次のトークン獲得までの時間（以後、トー
クン巡回目標時間ＴＲＴと略記する。）を越えることは
ない。

また、同期データ送信時間のループでの総和時間（以下
最小トークン巡回時間Ｔ　という）よりＳもトークン巡回目標時間ＴＴＲＴが下回ることは吐い。

従って、トークンを獲得してから同期データ送信時間の
ループでの最小トークン巡回時間Ｔ　まＳでの間に、次のトークンが来ることはあり得ない。

そこで、Ｔ　を計測して、トークン獲得後、ＳＴ　経過した時点で、サイクリックメモリ（６）Ｓから送信バッファメモリ（４）への転送を実行すれば、
送信キューイングからトークン獲得までの時間ギャップ
が低減される。

このＴ　の計測はループ状伝送システム初期化Ｓ時に行う。つまり、ループ状伝送システム初期化後、各
ステーションは最初のトークン獲得では同期データの送
信しか行わず、次のトークン獲得までの時間を計測し、
これをＴ　とする。

Ｓ従来の方式では、送信バッファメモリ（４ａ）への転送
とトークン獲得までの時間的ギャップは、同期データの
データ量を常に同一としても、最大ＴＴＲＴであったが
、この実施例によると、ＴＴＲＴ−Ｔ　　となり、Ｔ　
分だけ改善される。

Ｓ　　　　　　　　　　　　Ｓここで、上記Ｔ　の計測およびトークン獲得かＳら送信バッファメモリ（４ａ）への転送タイミングは、
バッファメモリ転送用タイマ（１２）で計時することに
よって制御している。すなわち、バッファメモリ転送用
タイマ（１２）は、上述のＴＳがプリセットされるよう
になっており、トークン獲得時より、ダウンカウントで
計時する。そして、カウントアップした時に、ＤＭＡ転
送制御部（５）に信号を供給し、サイクリックメモリ（
７）内の自エリアの同期データを送信バッファメモリ（
４ａ）に転送する。

このため、次にトークンを獲得したときには、この送信
バッファ（４ａ）にキューイングされている同期データ
を送信することができる。

なお、前記第１図に示す実施例では、Ｔ　の計Ｓ測とトークン獲得から送信バッファメモリ（４ａ）への
転送タイミングを計るために、バッファメモリ転送用タ
イマ（１３）を用いている。しかし、トークン巡回タイ
マ（３ａ）から計数値が得られるのであれば、第２図に
示すように、バッファメモリ転送用タイマ（１３）の代
りにタイマ値検出部（１４）を設けてもよい。すなわち
、トークン巡回タイマ（３ａ）におけるプリセット値Ｔ
ＴＲ↑、最小トークン巡回時間Ｔ　は予め分っているＳため、トークン獲得後のＴ　の経過をトークン巡Ｓ回タイマ（３ａ）の値によって知ることができる。

そこで、タイマ検出部（１４）において、ＴＴＲＴ−Ｔ
　　の値を保持しておき、この値に至った時Ｓに転送を行えばよい。

第２実施例次に、第２実施例について第３図および第４図に基づい
て説明する。

この実施例において特徴的なことは、第３図の送信用バ
ッファメモリ（４ａ）においてキューイングする同期フ
レームの先頭にダミーフレームが付加されていることで
ある。すなわち、第４図に示すように、送信用バッファ
メモリ（４ａ）にキューイングされている同期フレーム
の先頭には、ダミーフレームが追加されている。

従って、ステーション（９）がトークンを獲得すると、
従来例と同様に送信バッファメモリ（４ａ）内にキュー
イングされ、同期フレームとして送信待ちになっている
同期フレーム列を回線（１）に送信されるが、この同期
フレーム列の先頭は、ダミーフレームである。ここで、
ダミーデータフレームと同萌データフレームとは、ＦＣ
フレーム制御で区別され、このダミーフレームは、どの
ステーションも受信処理を行わずに中継のみを行うよう
指示されている。

そして、このダミーフレームの送信中に、トークン獲得
信号を受け取ったＤＭＡ転送制御部（５）は、同期デー
タフレームのサイクリックデータ情報を自ステーション
のサイクリックメモリ（６）内の自ステーションの送信
エリアデータで更新する。

そして、このダミーフレームの長さをこの更新に要する
時間以上とすれば、同期データフレームのループ状伝送
路への送信がサイクリックメモリ（６）内の自ステーシ
ョン送信エリアのデータでの更新に追いつくことはない
。

このようにして、自ステーションの送信エリアのサイク
リックデータによって更新された同明データフレーム列
がダミーフレームに引続いて回線（１）に送信される。

すなわち、自ステーションの送信エリアのサイクリック
データの実際の送出時間は、従来、最大でトークン巡回
時間であったが、この実施例においては、ダミーフレー
ムの送信時間である。従って、前記送出時間は、トーク
ン巡回時間とダミーフレーム送信時間の差だけ短縮され
る。

尚、上記の尖施例では、ダミーフレームをＦＣフレーム
制御で区別する例を示したが、宛先アドレスを実際には
存在しないアドレスに指定して送出するようにしても同
様の動作が得られる。

このように、この実施例によれば、前記転送から送信ま
での時間間隔が、ダミーフレームの送信時間だけとなり
、同期データの実時間性を大幅に改善することができる
。

［発明の効果〕以上のように、この発明によれば、最小トークン巡回峙
間または、ダミーデータ転送中に同期データの送信バッ
ファメモリへの転送を行うようにしたので、装置が安価
にでき、また、レスポンスの良いサイクリックデータ伝
送方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る制御用データウェ
イのステーションの構成を示すブロック図、第２図は第
１実施例の変形例を示す制御用データウエイのステーシ
ョンの構成を示すブロック図、第３図は第２尖施例に係
る制御用データウエイのステーションの構成を示すブロ
ック図、第４図は第２実施例の送信バッファメモリ内に
キューイングされているデータの説明図、第５図は従来
の制御用データウエイのステーションを示す構成図、第
６図はフレームの構成図、第７図は制御用データウェイ
の全体の概要図である。図において、（１）は回線、（６）はバッファ転送用タ
イマ、（７）はサイクリックメモリ、（９　ａ）　〜（
９　ｃ）は外部制御装置、（１３）はループ状伝送路、
（１４）はタイマ値検出部、（３ａ）はトークン巡回タ
イマ、（３ｂ）はトークン保持タイマ、（４ａ）は送信
バッファメモリである。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制御用データの送受信をループ状伝送路および外
部制御装置に接続された複数のステーションによって制
御し、全ステーションで共通のサイクリックメモリのうち自ス
テーションの送信データを一旦送信バッファに記憶した
後全ステーションに送信することにより、前記サクリッ
クメモリの内容を全ステーションで共有するサイクリッ
クデータ伝送方法において、前記各ステーションはトークン獲得から次のトークン獲
得までのトークン巡回時間をトークン巡回タイマで計測
し、自ステーションが送信を続行できるトークン保持可能時
間をトークン保持タイマで計測し、トークンを獲得する
と、前記トークン巡回タイマで計測したトークン巡回時
間に応じて前記トークン保持タイマにトークン保持可能
時間を設定し、実時間性を要求され、トークン獲得で優
先的に送信される同期データとして送信バッファメモリ
にキューイングされているサイクリックメモリ内の自ス
テーションの送信エリアのデータを同期データとして全
ステーション宛に送信し、その後前記トークン保持タイマがタイムアウトするまで
、発生がイベント的で実時間性の要求されない非同期デ
ータとして前記送信バッファメモリにキューイングされ
ているデータを非同期データとして送信するとともに、ループ状伝送システムにおいて同期データのみを送信し
た場合に最初のトークン獲得から次のトークン獲得まで
に必要な最小トークン巡回時間を予め計測しておき、ト
ークン獲得から最小トークン巡回時間を経過したときに
、サイクリックメモリから送信データを前記送信バッフ
ァメモリに転送することを特徴とするサイクリックデー
タ伝送方法。
（２）制御用データの送受信をループ状伝送路および外
部制御装置に接続された複数のステーションによって制
御し、全ステーションで共通のサイクリックメモリのうち自ス
テーションの送信データを一旦送信バッファに記憶した
後全ステーションに送信することにより、前記サクリッ
クメモリの内容を全ステーションで共有するサイクリッ
クデータ伝送方法において、各ステーションはトークン獲得時にいずれのステーショ
ンも受信できないダミーフレームをループ状伝送路に送
信し、その送信中に、送信バッファメモリにキューイン
グされている同期データフレームをサイクリックメモリ
内のデータで更新することを特徴とするサイクリックデ
ータ伝送方法。