JPH07500960A - 二重周波数動作を有するデータ転送方法および装置 - Google Patents

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】 二重周波数動作を有するデータ転送方法および装置発明の分野 本発明は、一般に高速低振幅データ転送システムに関し、さらに詳しくは、複数 の速度における高速低振幅データ・バスを動作させる方法に関する。

発明の背景 一般に、データ転送システムには、マスク装置と１機以上の周辺装置との間でデ ータを転送することができるデータ・バスが含まれる。従来のデータ転送システ ムにおいては、マスク装置は、周辺装置に送ろうとするデータの前に周辺装置の それぞれに対するアドレスをつけてアドレッシングを行う。周辺装置のアドレス は、データ・バスの動作に先立ってあらかじめ定められているのが普通で、マス クには既知のものである。

より新しい自動化されたシステムにおいては、周辺装置のアドレスは、データ転 送システムの動作前にはわかっていない。データ転送システムの始動時には、そ れぞｈの周辺装置がマスク・コントローラに対してアドレスとその他の装置種類 の情報を通信する初期化期間がある。これらのより新しい装置は、従来のデータ 転送システムよりもはるかに複雑で高度なものであるが、ユーザの視点からみる と動作の簡素化がなされている。この初期化期間は、非常に複雑で高度な精度を 必要とする。データ転送システムが誤って初期化されると、その後の通信ができ なくなる。

データ通信の分野では、より多くのデータをより効率よく転送することができる 高速データ転送システムに対する要望があることは周知である。さらに、データ 転送システムの無線周波数干渉（ＲＦＩ）と電磁干渉（ＥＭ　Ｉ　）放射を最小 限にすることへの関心もある。ＲＦＩおよびＥＭＩ放射量を削減する】つの方法 は、データ・バス上の信号レベルの振幅を従来の５ボルトのピーク間信号レベル から０゜５ボルトのピーク間レベルに下げることである。このように振幅を小さ くすることによって、データ転送システムにより発生される放射量が大幅に削減 される。第２に、低振幅のデータ・システムを作成するためには、データ・バス に接続された各装置によって発生される信号を高度に濾波して、信号の粗いピー クを除去する。この濾波により、データ・バスの移行の立ち上がりおよび立ち下 がり時間が長くなり、マスク周辺装置間で送信される信号に分散が起こる。第３ に、マスク周辺装置がデータ・バスの物理的ケーブルの容量である１メートルよ りも遠くに離れている高速低振幅データ・バスでは、マスク周辺装置間のデータ の遷移において遅延時間が可変し、長くなる。

高速低振幅データ・バスを有し、最高２０メートルの距離だけ周辺コントローラ とマスク・コントローラとが隔てられている自動化された複雑なデータ転送シス テムに必要とされる完全性を維持するために、バス調停（ａｒｂロｒａロｏｎ） の方法および装置における高精度の初期化を実現して、データ転送システムの完 全性が初期化期間中の通信のノイズや分散により影響されないようにする必要が ある。

発明の概要 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による無線電話システムの図である。

第２図は、マンチェスタ被符号化データを表すグラフである。

第３図は、従来技術によるデータ転送システムの初期化期間中に使用することの できるサンプル時間を示すグラフである。

第４図は、本発明によるデータ転送システムの初期化期間中に使用することので きるサンプリング時間を示すグラフである。

第５図は、初期化期間中に周辺コントローラで行われる段階を示す処理流れ図で ある。

第６図は初期化期間中にマスク・コントローラで行われる段階を示す処理流れ図 である。

第７図は、本発明による初期化および動作状態中の同期ビットを示すグラフであ る。

好適な実施例の詳細説明 好適な実施例は、無線電話システムを構成する。最も重要なことは、無線電話が 無線電話トランシーバと複数の周辺装置との間の高速低振幅データ・バスを採用 するものであることである。無線電話システムの周辺装置には、ハンドセットお よびファックス装置が含まれるが、これだけに限定されない。その他の周辺装置 としては、データ・モデム、ラップトツブ・コンピュータまたはデータ・ディス プレイ装置などがある。高速低振幅データ・バスは、トランシーバにマスク・コ ントローラを有し、周辺装置のそれぞれの中に対応する周辺コントローラを有す る。データ転送システムは、初期化期間中に初期化状態で始動する。初期化状態 の間は、まずデータ・バスは通常の速度よりも遅い速度で動作して、周辺装置の 調停の間のオーバーサンプリングおよび精度を確保する。第２段階で、各周辺装 置がマスク装置に同期され、第３段階で各周辺装置には独自のアドレスが割り当 てられて、マスク・コントローラは周辺装置のそれぞれと個別に通信を行うこと ができる。マスク・コントローラは、この初期化状態の終点を検出する機能を有 する。初期化状態の終点を検出すると、データ・バスの周波数が初期化速度より も高い動作速度まで増大される。

初期化期間中により低い周波数を利用することにより、その後の通信中のマスク と周辺装置との間の通信の完全性を確保する。オーバーサンプリングとその後の ノイズ処理とを行い、濾波によるビット・エツジの分散を行い、容量と各周辺装 置に接続される実際のケーブルの長さの分散とを可能にすることによって、完全 性が達成される。

第１図は、本発明による無線電話システムの図である。

無線電話システムには、固定トランシーバ１０１と、移動または携帯無線電話１ ０３とが含まれる。移動または携帯無線電話１０３には、トランシーバ１０７． アンテナ１０５および複数の周辺装置が含まれる。好適な実施例の図示と説明の ために、ハンドセット１１１およびファックス装置１１３が周辺装置として含ま れている。しかし、他の周辺装置に置き換えたり、これらの周辺装置に追加して もよい。データ・バス１０９は、本発明による恩恵を受ける高速低振幅データ・ バスである。移動または携帯無線電話１０３は、固定位置のトランシーバ１０１ と無線周波数（ＲＦ）の送受信を行う。ＲＦ倍信号、アンテナ１０５により結合 され、トランシーバ１０７によってデータ信号への変調および変換が行なわれる 。トランシーバ１０７は、ノ１ンドセット１１１およびファックス装置１１３の みならず、他の数多くの周辺装置とデータ信号の送受信を行うことができる。

トランシーバと周辺装置との間でデータ・バス１０９上に送信されるデータは、 マンチェスタ符号化されたシリアル・データ・ストリームである。第２図は、マ ンチェスタ符号化法を図示する。マンチェスタ符号化データでは、論理Ｏは、２ ０１に示されるようなビット中間の立ち下がりエツジにより表される。

初期化状態中に、周辺装置とマスク装置との間の通信が設定される。初期化状態 の要件には、周辺装置をマスク装置に同期させることと、周辺装置のそれぞれに 独自のアドレスを割り当てることとが含まれる。必要な精度で独自のアドレスを 割り当てることができるようにするために、データ転送システムは、動作状態中 よりも低い周波数で動作する。好適な実施例においては、初期化周波数は１２８ ＫＨｚであり、動作状態周波数は５１２ＫＨｚである。

周辺装置とマスク装置との同期は、データ転送システムの動作中に規則的な間隔 で実行される一機能である。マスク装置１０７から周辺装置１０９，１１３に同 期ビットを送ることによって同期が得られる。動作状態中にも初期化状態中にも 同期を維持するためには、同期ビットは実質的に類似のものである必要がある。

そうでない場合には周辺コントローラは２個以上の同期ビットを認識する必要が あリ、そうしないと通信リンクが失われる。

第７図には、初期化状態および動作状態中に送られる同期ビットの図が含まれる 。波形７０１は初期化周波数（１２８ＫＨｚ）で送信されたマンチェスタ符号化 されたｒＯＪである。送信されたマンチェスタ符号化「１」も初期化期間中には 同期ビットとして動作する。このために初期化状態の間に送信された各ビットは 、周辺装置のクロックをマスクと同期させる。動作状態の間は、同期が実行され る頻度はもっと小さくなる。好適な実施例においては、同期は各タイムスロット の始点で１回、すなわち約１２５マイクロ秒毎に１回起こる。特に動作状態中は 、マスク・コントローラは符号化されていない論理「１」ビット７０３を送り、 その後にマンチェスタ符号化された論理「０」ビット７０５と、符号化されてい ない論理「０」ビット７０７が続く。反転信号もまた同期ビットとして機能する 。すなわち符号化されていない論理ｒＯＪビットであり、その後にマンチェスタ 符号化された論理「１」ビットと符号化されていない論理「１」ビットが続く。

動作状態および初期化状態の間に送られた同期ビットは、周辺コントローラによ って同じものとして認識され、そのために初期化状態と動作状態の間の同期が維 持される。

それぞれの周辺装置に独自のアドレスを適切に割り当てることが、その後の通信 を成功させるために必要である。

第５図の処理流れ図５００は、各周辺コントローラの過程を示す。機能ブロック ５０９では、周辺コントローラはそのアドレス・カウンタを最小アドレス値に設 定する。機能ブロック５１１では、周辺コントローラはそのシリアル番号をデー タ・バス１０９上に送信する。機能ブロック５１３で、周辺コントローラはデー タ・バス１０９の現在値を読み取る。決定ブロック５１５で、周辺コントローラ は、データ・バスの値を送信されたシリアル番号と比較する。

比較の結果、シリアル番号とデータ・バスの値とが等しいことが判定されると、 データ・バスの競合はない。データ・バスの競合がない場合は、周辺コントロー ラの独自のアドレスには、機能ブロック５１７のアドレス値が割り当てられる。

初期化期間の終点を検出することは、データ転送装置を動作状態に移行するため に重要なことである。第６図の処理流れ図６００は、初期化期間の終点を検出す るマスク・コントローラの処理を図示する。機能ブロック６０９において、制御 ソフトウェアは所定の間隔でタイムアウトして、周辺コントローラのシリアル番 号が受信されたか否かをチェックする。上記所定の間隔で制御ソフトウェアをタ イムアウトさせるとは、所定の時間待機することである。

決定ブロック６１１で、シリアル番号が受信されたが否かを決定する。シリアル 番号が受信されると、機能ブロック６１３でマスク・コントローラのソフトウェ アは、新たに割り当てられた周辺装置を構築する。機能ブロック６１３が終了す ると、機能ブロック６０９で次のソフトウェア・タイムアウトを待つ。

決定ブロック６１１で、シリアル番号が受信されなかったことが判定されると、 決定ブロック６１５では、コントローラの電源が入ってから少なくとも１つのシ リアル番号が受信されたか否かが判定される。シリアル番号が１つも受信されて いない場合は、データ転送装置は機能ブロック６２７で停止される。少なくとも １つのシリアル番号が受信されている場合は、初期化状態の終点が検出されてい る。

初期化期間の終点が検出されると、データ・バスの周波数は機能ブロック６１７ で動作状態の周波数に変わる。好適な実施例においては、動作状態周波数は、初 期化状態周波数よりも高い、すなわち５１２ＫＨｚである。

システムは、データ・バス１０９の周波数を変更しながら、マスク・コントロー ラと周辺コントローラとの間の同期を維持する。好適な実施例においては、動作 周波数は５１２　Ｋ　Ｈｚである。マスク・コントローラは初期化期間の終点を 検出するまでは、動作周波数へ変わることはない。

第１にマスク・コントローラは、すべての周辺コントローラに動作周波数に変わ るようコマンドを送るが、マスク・コントローラは初期化周波数のままである。

この移行期間中は、マスク・コントローラから周辺コントローラに対するすべて の送信は、動作周波数で動作している周辺コントローラに対する同期パルスのよ うに見える。これは、第７図に関して前述された類似性によるものである。周辺 コントローラが動作周波数に変わると、マスク・コントローラは動作周波数で動 作し始める。動作状態に入ると、データ送信装置内の通信が標準になる。

初期化期間中のより低い速度は、その後の通信の完全性を図るために必要である 。第３図の波形３００は、周辺コントローラが動作速度で動作中に独自のアドレ スを決定するために使うことのできるサンプル時間の従来図である。

サンプル時［３０１の間に、周辺コントローラはデータ・バス５１１上でシリア ル番号を送信し、データ・バス値５１３を読み取ることが必要であった。容ｉｉ 遅延のために、周辺装置に接続されるケーブル長の変動や、低振幅信号のビット 端の変動のために、サンプル時間３０１は、オーバーサンプリングを行い、デー タ・バスの読み取り５１３の結果に関してノイズ処理を行うには不十分であった 。初期化期間中に低速で動作することにより、データ、バス５１３　ｔｙ＞　値 ヲ読み取るために使うことのできるサンプル時間が長くなる。長くなったサンプ ル時間を第４図に示す。可変遅延の詳細な分析は、添付の第１表ないし第４表に 示される。

図３ 図４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．マスタ装置と少なくとも第１および第２周辺装置との間でデータを転送し、 データ・バスと、少なくとも第１および第２周辺コントローラと、第１マスタ・ コントローラとを含むデータ転送システムであって；第１初期化期間中にデータ 転送システムを初期化する手段であって： 第１周波数でデータ・バスを動作する手段；および少なくとも第１および第２周 辺装置のそれぞれに独自のアドレスを割り当てる手段； によって構成される初期化手段； 前記初期化期間の終点を検出する手段；および前記検出手段に応答して、データ ・バスを第２周波数で動作させる手段； によって構成されることを特徴とするデータ転送システム。
2. ２．前記検出手段は： 第１の所定量の時間待機する段階； マスタ・コントローラが前記の待機段階の間に独自のシリアル番号を受信したか 否かをチェックする段階；独自のシリアル番号が受信されていないことを示す前 記チェック段階に応答して、マスタ・コントローラが少なくとも１つの独自のシ リアル番号を受信したことを判定する段階；および 独自のシリアル番号が受信されたことを示す前記チェック段階に応答して、前記 の待機段階を操り返す段階；を実行する請求項１記載のデータ転送システム。
3. ３．少なくとも第１および第２周辺装置のそれぞれにおいて独自のアドレスを割 り当てる前記手段は；アドレス・カウンタを第１カウンタ値に設定する段階；デ ータ・バス上に前記の第１の独自のシリアル番号を送信する段階； データ・バスの第１値を読み取る段階；データ・バスの前記第１値を前記第１の 独自のシリアル番号と比較する段階； 周辺装置がデータ・バスの使用に関して競合しているか否かを判定する段階；お よび データ・バスの使用に関する前記競合がない場合に、前記アドレス・カウンタの アドレスを周辺装置に割り当てる段階； を実行する請求項１記載のデータ転送システム。
4. ４．前記割当手段が： 周辺装置がデータ・バスの使用に関して競合するという判断に応答して前記アド レス・カウンタを増分する段階；および データ・バスの使用に関する前記競合がないことが判定されるまで、前記の送信 ，読み取りおよび判定の段階を繰り返す段階； の中間段階をさらに実行する請求項３記載のデータ転送システム。
5. ５．前記初期化手段が、前記割当手段に先立って、少なくとも第１および第２周 辺装置をマスタ装置に同期させる手段をさらに含む請求項１記載のデータ転送シ ステム。
6. ６．データ・バスを利用するマスタ装置と少なくとも第１および第２周辺装置と の間でデータを転送する方法であって、マスタおよび周辺装置のそれぞれは対応 するコントローラを含むデータ転送方法は： 第１初期化期間中に初期化を行う段階であって：第１周波数でデータ・バスを動 作させる段階；および少なくとも第１および第２装置のそれぞれに独自のアドレ スを割り当てる段階； によって構成される初期化段階； 前記初期化段階の終点を検出する段階；および前記検出段階に応答して、データ ・バスを第２周波数で動作させる段階； によって構成されることを特徴とする方法。
7. ７．前記検出段階が： 第１の所定量の時間待機する段階； マスタ・コントローラが前記の待機段階の間に独自のシリアル番号を受信したか 否かをチェックする段階；独自のシリアル番号が受信されていないことを示す前 記チェック段階に応答して、マスタ・コントローラが少なくとも１つの独自のシ リアル番号を受信したことを判定する段階；および 独自のシリアル番号が受信されたことを示す前記チェック段階に応答して、前記 の待機段階を繰り返す段階；によってさらに構成される請求項６記載のデータ転 送方法。
8. ８．少なくとも第１および第２周辺装置のそれぞれにおいて独自のアドレスを割 り当てる前記段階が：アドレス・カウンタを第１カウンタ値に設定する段階；デ ータ・バス上に前記第１の独自のシリアル番号を送信する段階； データ・バスの第１値を読み取る段階；データ・バスの前記第１値を前記第１の 独自のシリアル番号と比較する段階； 周辺装置がデータ・バスの使用に関して競合しているか否かを判定する段階；お よび データ・バスの使用に関する前記競合がない場合に、前記アドレス・カウンタの アドレスを周辺装置に割り当てる段階； によってさらに構成される請求項６記載のデータ転送方法。
9. ９．前記割当段階が： 周辺装置がデータ・バスの使用に関して競合しているという判断に応答して前記 アドレス・カウンタを増分する段階；および データ・バスの使用に関して前記競合がないことが判定されるまで、前記の送信 、読み取りおよび判定の段階を繰り返す段階； 以上の中間段階によってさらに構成される請求項８記載のデータ転送方法。
10. １０．トランシーバと、少なくともハンドセットと、トランシーバと少なくとも ハンドセットとの間でデータを転送するデータ転送システムとを含む無線電話で あって、データ転送システムはデータ・パスと、少なくとも第１周辺コントロー ラと、第１マスタ・コントローラとを含み、第１周辺コントローラはハンドセッ ト内にあり、第１マスタ・コントローラはトランシーバ内にある無線電話であっ て： 第１初期化期間中にデータ転送システムを初期化する手段であって： データ・バスを第１周波数で動作させる手段；および少なくとも第１および第２ 周辺装置のそれぞれに独自のアドレスを割り当てる手段； によって構成される初期化手段； 前記初期化期間の終点を検出する手段；および前記検出手段に応答して、データ ・バスを第２周波数で動作させる手段； によって構成されることを特徴とする無線電話。