JPH08167868A - ラック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送路の負荷状態に掛からず伝送品質を一定
に保つ。 【構成】 基板実装用のバックボード１０１、バックボ
ードに実装する基板１２０〜１２２、各基板間の信号を
伝送する伝送路１０８、基板の実装有無および実装位置
を判断する実装検知部１０９、実装基板の種類を判断す
る種別判断部１１０、伝送路の負荷状態に応じた抵抗値
を格納しておく負荷データ部１１３、位置データ部１１
４、速度データ部１１５、伝送路を終端し様々な抵抗値
を実現するバイアス抵抗部１１８、１１９およびダンピ
ング抵抗部１２３〜１２５、各部を制御する制御部１０
２を具備し、伝送路中の負荷数、負荷位置、伝送速度に
応じた伝送路の終端抵抗の値を決定する。これにより、
伝送品質が一定に保て伝送エラーが殆ど無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スロットに実装された
基板間を伝送路で接続して信号を伝送するラック装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】伝送路の終端でインピーダンス整合がさ
れていない場合は、反射の影響でアンダーシュート、オ
ーバーシュートおよびリンギングなどが起こり信号波形
が汚くなくなるため、様々なトラブルの原因となる。そ
こで、送信端から送出された信号を受信端で正しく受け
るには、インピーダンス整合を行う必要がある。インピ
ーダンス整合の手段として、送信側で終端抵抗を挿入す
る送端整合、受信側で終端抵抗を挿入する受端整合、伝
送路中にバイアス抵抗などを分散して配置する分散整合
がある。インピーダンス整合を行う場合、伝送路中の負
荷数、負荷の位置、伝送速度により波形が一定ではない
ため、数式による計算結果からだけでは最適な終端抵抗
の値は算出しにくい。従来、インピーダンス整合を行う
ための終端抵抗の値は、伝送路中の負荷が最小から最大
まで、様々な状態の信号波形を実際に測定し、ある負荷
状態のときに信号波形が最良となるように設定し、なお
かつ負荷が最小から最大までどの状態であってもデータ
伝送に最も影響がない信号波形となるように設定してい
る。このため、信号波形が最良となる負荷状態以外は、
インピーダンス整合が完全ではない。そして、伝送路中
の負荷数、負荷の位置、伝送速度によって、伝送路の伝
送品質は一定ではない。したがって、信号波形が最良と
なる負荷状態以外はノイズマージンが余りなく、伝送エ
ラーを生じやすい。

【０００３】図３に従来のラック装置のブロック図を示
す。図３において、３０１はバックボード、３０２、３
０３、３０４、３０５、３０６は基板を実装するための
実装用スロット、３０７は各基板間の信号を伝送するた
めの伝送路、３０８はインピーダンス整合を行うための
終端抵抗、３０９、３１０、３１１は実装基板、３１２
は信号を伝送路３０７に送信するためのドライバ、３１
３、３１４は伝送路３０７からの信号を受信するための
レシーバであり、このように構成されたラック装置につ
いて以下に説明する。

【０００４】ここで、便宜上実装基板３１１を送信用の
基板、実装基板３０９、３１０を受信用の基板とし、実
装基板３１１から送出された信号はドライバ３１２を介
して伝送路３０７を通り、レシーバ３１３、３１４を介
して実装基板３０９、３１０で受信される。

【０００５】伝送路３０７の負荷がどのような状態であ
ってもデータの送受信が正しく行われるように終端抵抗
３０８を決定するが、終端抵抗３０８の値の決定方法の
一例を以下に示す。実装用スロット３０２〜３０６のい
ずれか（ここでは実装用スロット３０６）に実装基板３
１１を実装し、実装基板３１１から信号を伝送路３０７
に送出した後、伝送路３０７の波形を測定する。波形の
測定方法として、実装用スロット３０２〜３０６に実装
基板を１枚も実装しない状態から、実装基板を１つ実装
し、次第に実装数を増やしていき実装用スロット３０２
〜３０６に基板を全て実装する状態までの全てを測定す
る。この信号波形の測定結果から、実装数が１つから最
大までどの状態であってもデータ伝送に最も影響がない
と思われる値に設定している。

【０００６】ここで、たとえば、基板実装数が２つの場
合に伝送路３０７の信号波形が最良となるように終端抵
抗３０８の値を設定していたとする。実装用スロット３
０６に実装基板３１１を、実装用スロット３０２に実装
基板３０９を実装すると、基板実装数が２つの場合に伝
送路３０７の信号波形が最良となるように終端抵抗３０
８の値が設定されているので、実装基板３１１から送出
された信号は正しく実装基板３０９で受信される。しか
し、この場合実装基板３１１から送出された信号の波形
状態は各実装用スロット３０２〜３０５でそれぞれ異な
っている。すなわち、伝送路３０７中の位置で信号波形
の状態は異なっている。したがって実装基板３０９を実
装用スロット３０２に実装した場合と、その他のいずれ
かの実装用スロット３０３〜３０５に実装した場合とで
は、受信する信号波形の状態は異なり、基板実装数が２
つの場合に伝送路３０７の信号波形が最良となるように
終端抵抗３０８の値を設定していても、実装用スロット
３０２〜３０５のどの位置に実装基板３０９を実装する
かで受信する信号波形の状態が異なり、最良の状態であ
るとは言えない。次に、実装用基板３０９、３１１を実
装した後、実装基板３１０を実装用スロット３０３〜３
０５のいずれか（ここでは実装用スロット３０４）に実
装すると、基板実装数が２つの場合に伝送路３０７の信
号波形が最良となるように終端抵抗３０８の値を設定さ
れているので、インピーダンス整合が不完全で、伝送路
３０７中の信号波形は最良とは言えない。そして、実装
用スロット３０３、３０５にも基板を実装した最大負荷
状態では、ますます、伝送路３０７中の信号波形の状態
が最良であるとは言えない。すなわち伝送路３０７中の
負荷数により伝送路３０７の信号波形の状態が変化す
る。また、ドライバ３１２から送出された伝送速度によ
っても伝送路３０７の信号波形の状態は変化する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のラック装置
では、たとえば、負荷数が２つの場合に最良の信号波形
となるように終端抵抗の値を設定すると、負荷数が２つ
以外の場合は、インピーダンス整合が不完全で伝送路中
の信号波形は必ずしも最良であるとは言えない。このた
め、場合によっては伝送エラーを生ずることもある。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、伝送路中の負荷数、負荷の位置、伝送速度に応じ
て、伝送路の信号波形が最良となるように終端抵抗の値
を変化させられることを特徴とするラック装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、スロットに実装された実装基板間を伝送
路で接続して信号を伝送するラック装置において、従来
の構成の他に実装基板の実装有無および実装位置を判断
する実装検知部、実装基板の種類を判断する種別判断
部、伝送路の負荷状態に応じた抵抗値を格納しておく負
荷データ部、実装基板の実装位置に応じた抵抗値を格納
しておく位置データ部、伝送路の伝送速度に応じた抵抗
値を格納しておく速度データ部、伝送路に送出される前
の信号波形と伝送路中の信号波形とを比較する波形比較
部、波形比較部で検出された比較レベルに応じた抵抗値
を格納しておく比較データ部、伝送路中の信号波形のア
ンダーシュート、オーバーシュートを検知する波形検知
部、アンダーシュート、オーバーシュートの量に応じた
抵抗値を格納しておく波形データ部、伝送路を終端し様
々な抵抗値を実現するバイアス抵抗部とダンピング抵抗
部、各部を制御する制御部を備えた構成を有している。

【００１０】

【作用】本発明は上記の構成において、実装検知部で検
知された実装基板の実装有無、種別判断部で判断された
実装基板の種類より伝送路の信号波形が最良となる抵抗
値を負荷データ部から参照し、実装検知部で検知された
実装位置により伝送路の信号波形が最良となる抵抗値を
位置データ部から参照し、伝送路の伝送速度より伝送路
の信号波形が最良となる抵抗値を速度データ部から参照
し、バイアス抵抗部、ダンピング抵抗部で信号波形が最
良となる抵抗値を実現したのち、実際に抵抗値が最適で
あるかを確認するため、波形比較部で比較された伝送路
に送出される前の信号波形と伝送路中の信号波形との比
較レベルより伝送路の信号波形が最良となる抵抗値を比
較データ部から参照し、バイアス抵抗部、ダンピング抵
抗部でその値を実現する。または、波形検知部で検知さ
れたアンダーシュート、オーバーシュートの状態により
伝送路の信号波形が最良となる抵抗値を波形データ部か
ら参照し、バイアス抵抗部、ダンピング抵抗部でその値
を実現する。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例におけるラック装置の
ブロック図である。図１において、１０１はバックボー
ド、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７は基板を
実装するための実装用スロット、１０８は各実装基板間
の信号を伝送するための伝送路、１０９は基板が実装さ
れているかどうか、そしてその実装位置を検知する実装
検知部、１１０は実装基板の種類を判断する種別判断
部、１１３は伝送路１０８の信号波形が最良の状態とな
るような負荷数に応じた抵抗値または補正値を格納して
おく負荷データ部、１１４は伝送路１０８の信号波形が
最良の状態となるような実装基板１２０、１２１、１２
２の実装位置に応じた抵抗値または補正値を格納してお
く位置データ部、１１５は伝送路１０８の信号波形が最
良の状態となるような伝送速度に応じた抵抗値または補
正値を格納しておく速度データ部、１２０、１２１、１
２２は実装基板、１２６は伝送路１０８に送出される前
の信号波形と伝送路１０８中の信号波形とを比較する波
形比較部、１１６は伝送路１０８の信号波形が最良の状
態となるような比較レベルに応じた抵抗値または補正値
を格納しておく比較データ部、１１１、１１２は伝送路
１０８中の信号波形のアンダーシュート、オーバーシュ
ートを検知する波形検知部、１１７は伝送路１０８の信
号波形が最良の状態となるようなアンダーシュート、オ
ーバーシュートの量に応じた抵抗値または補正値を格納
しておく波形データ部、１２７は信号を伝送路１０８に
送信するためのドライバ、１２８、１２９は伝送路１０
８からの信号を受信するためのレシーバ、１１８、１１
９は伝送路１０８を終端するように伝送路１０８の両端
に設置され、制御部１０２で判断された伝送路１０８の
信号波形が最良となる抵抗の値を、プログラマブル抵抗
またはあらかじめ数種類の抵抗を保持し数種類の抵抗を
切り替えることにより実現するバイアス抵抗部、１２
３、１２４、１２５は伝送路１０８を終端するように実
装基板１２０、１２１、１２２上に設置され、制御部１
０２で判断された伝送路１０８の信号波形が最良となる
抵抗の値を、プログラマブル抵抗またはあらかじめ数種
類の抵抗を保持し数種類の抵抗を切り替えることにより
実現するダンピング抵抗部、１０２は各部を制御する制
御部であり、負荷データ部１１３、位置データ部１１
４、速度データ部１１５、比較データ部１１６、波形デ
ータ部１１７のデータはあらかじめ各状態のときに最適
な抵抗値および補正値が格納されている。また、波形比
較部１２６は送信用の実装基板に１２１上に設置されて
いる。

【００１２】上記のように構成されたラック装置につい
て以下説明を行う。図２は、基板の実装検知からバイア
ス抵抗部１１８、１１９およびダンピング抵抗部１２
３、１２４、１２５の抵抗値決定までの処理手順につい
て表したフローチャートである。ここで、便宜上実装基
板１２１を送信用の基板、実装基板１２０、１２２を受
信用の基板とし、バイアス抵抗部１１８、１１９、ダン
ピング抵抗部１２３、１２４、１２５は初期値として伝
送路１０８中の負荷数１つの場合に信号波形が最良とな
るような抵抗値になっており、実装用スロット１０３、
１０４、１０５、１０６、１０７には何も実装されてい
ない状態である。

【００１３】実装基板１２１を実装用スロット１０３、
１０４、１０５、１０６、１０７のいずれか（ここでは
実装用スロット１０６）に実装すると（ステップ２０
１）、実装検知部１０９で実装位置が検知され（ステッ
プ２０２）、種別判断部１１０で実装基板の種類が判断
される（ステップ２０３）。種別判断部１１０で判断さ
れた基板の種別が送信用の基板であることから、伝送路
１０８中の負荷数は変化しない（ステップ２０４）の
で、バイアス抵抗部１１８、１１９、ダンピング抵抗部
１２４の抵抗値は変更されない。次に実装基板１２０を
実装用スロット１０３〜１０５、１０７のいずれか（こ
こでは実装用スロット１０４）に実装すると（ステップ
２０１）、実装検知部１０９で実装位置が検知され（ス
テップ２０２）、種別判断部１１０で実装基板の種類が
判断される（ステップ２０３）。種別判断部１１０で判
断された基板の種別が受信用の基板であることから、伝
送路１０８中の負荷数は初期値が負荷数１となっている
ため変化しない（ステップ２０４）ので、バイアス抵抗
部１１８、１１９、ダンピング抵抗部１２３、１２４の
抵抗値は変更されない。

【００１４】次に、実装基板１２２を実装用スロット１
０３、１０５、１０７のいずれか（ここでは実装用スロ
ット１０７）に実装すると（ステップ２０１）、実装検
知部１０９で実装位置が検知され（ステップ２０２）、
種別判断部１１０で実装基板の種類が判断される（ステ
ップ２０３）。種別判断部１１０で判断された基板の種
別が受信用の基板であることから、伝送路１０８中の負
荷数は変化する（ステップ２０４）ので、負荷データ部
１１３より伝送路１０８中の負荷数が２つのとき、信号
波形が最良となる終端抵抗の値を読みだしてくる（ステ
ップ２０５）。そして、実装用スロット１０７に基板が
実装されたときに伝送路１０７中の信号波形が最良とな
る補正値を位置データ部１１４から読みだしてくる（ス
テップ２０６）。伝送路１０８の伝送速度が変化してい
なければ（ステップ２０７）、得られた抵抗値をバイア
ス抵抗部１１８、１１９、ダンピング抵抗部１２３、１
２４、１２５で実現する（ステップ２０９）。伝送路１
０７中の伝送速度が変化した場合には、速度データ部１
１５より伝送路１０８中の信号波形が最良となる補正値
を読みだし（ステップ２０８）、同様に得られた抵抗値
をバイアス抵抗部１１８、１１９、ダンピング抵抗部１
２３、１２４、１２５で実現する（ステップ２０９）。

【００１５】次に、バイアス抵抗部１１８、１１９、ダ
ンピング抵抗部１２３、１２４、１２５の抵抗値が実際
に適切であるかどうかを確認するために、波形比較部１
２６または波形検知部１１１、１１２で検知を行う。

【００１６】波形比較部１２６で検知を行う場合、波形
比較部１２６で実装基板１２１から伝送路１０８上に送
出される前の信号と、伝送路１０８中の波形を比較し、
比較レベルがあらかじめ決められた一定レベル以上であ
れば（ステップ２１０）、そのレベルに応じて比較デー
タ部１１６より、伝送路１０８中の信号波形が最良とな
る補正値を読みだしてくる（ステップ２１１）。そし
て、得られた抵抗値をバイアス抵抗部１１８、１１９、
ダンピング抵抗部１２３、１２４、１２５で実現する
（ステップ２１２）。

【００１７】一方、波形検知部１１１で検知を行う場
合、波形比較部１１７で伝送路１０８中の信号波形にア
ンダーシュート、オーバーシュートがあるかを検知し、
そのレベルがあらかじめ決められた一定レベル以上であ
れば（ステップ２１３）、そのレベルに応じて波形デー
タ部１１７より、伝送路１０８中の信号波形が最良とな
る補正値を読みだしてくる（ステップ２１４）。そし
て、得られた抵抗値をバイアス抵抗部１１８、タンピン
グ抵抗部１２３、１２４で実現する（ステップ２１
５）。波形検知部１１２で検知を行う場合、同様に、波
形データ部１１７より、伝送路１０８中の信号波形が最
良となる補正値を読みだし（ステップ２１４）、得られ
た抵抗値をバイアス抵抗部１１９、ダンピング抵抗部１
２４、１２５で実現する（ステップ２１５）。

【００１８】以上の例は、実装用スロット１０４、１０
６、１０７に基板が実装され伝送路１０８中の負荷数が
２つの場合を例として挙げたが、他の実装用スロット１
０３、１０５に基板が実装された場合、負荷数が３つ以
上の場合、また、ラック装置が複数あり伝送路１０８が
ラック装置間にまたがっている場合、実装用基板１２
０、１２１、１２２が送受信一体となった基板の場合、
実装用スロット１０３、１０４、１０５、１０６、１０
７に実装用基板１２０、１２１、１２２を実装後にラッ
ク装置の電源（図示せず）を投入した場合においても同
様に伝送路１０８中の信号波形が最良となる抵抗値をバ
イアス抵抗部１１８、１１９、ダンピング抵抗部１２
３、１２４、１２５で実現できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来の構
成の他に実装検知部、種別判断部、波形比較部、波形検
知部、負荷データ部、位置データ部、速度データ部、比
較データ部、波形データ部、バイアス抵抗部、ダンピン
グ抵抗部、制御部を設けたことにより、終端抵抗の値を
伝送路の負荷状態に応じて、信号波形を最良の状態にす
るように決定でき、伝送路の品質を負荷状態にかかわら
ず一定に保て、伝送エラーを殆ど無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のラック装置のブロック図

【図２】同ラック装置における基板の実装検知から終端
抵抗（バイアス抵抗およびダンピング抵抗）の抵抗値決
定までの処理フローチャート

【図３】従来例のラック装置のブロック図

【符号の説明】

１０１ バックボード １０２ 制御部 １０３、１０４、１０５、１０６、１０７ 実装用スロ
ット １０８ 伝送路 １０９ 実装検知部 １１０ 種別判断部 １１１、１１２ 波形検知部 １１３ 負荷データ部 １１４ 位置データ部 １１５ 速度データ部 １１６ 比較データ部 １１７ 波形データ部 １１８、１１９ バイアス抵抗部 １２０、１２１、１２２ 実装基板 １２３、１２４、１２５ ダンピング抵抗部 １２６ 波形比較部 １２７ ドライバ １２８、１２９ レシーバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットに実装された実装基板間を伝送
   路で接続して信号を伝送するラック装置において、前記
   各スロットに於ける実装基板の有無と実装位置を検知す
   る実装検知部と、実装された実装基板の種別を判断する
   種別判断部と、前記伝送路の両端に位置し前記伝送路を
   終端するバイアス抵抗部と、前記伝送路中に位置し前記
   伝送路を終端するダンピング抵抗部と、伝送路が関係す
   る前記実装基板の数量に応じたデータを格納する負荷デ
   ータ部と、実装基板の実装位置に応じたデータを格納す
   る位置データ部と、伝送の速度に応じたデータを格納す
   る速度データ部と、伝送路の送出点と伝送路中の信号波
   形を比較する波形比較部と、前記波形比較部の出力に応
   じたデータを格納する比較データ部と、伝送路中の信号
   波形のアンダーシュートとオーバーシュートを検知する
   波形検知部と、前記波形検知部の出力に応じたデータを
   格納する波形データ部と、実装検知部と種別判断部の検
   出に基づいて負荷データ部より読み出したデータ、実装
   検知部で検知された実装基板の実装位置に応じて位置デ
   ータ部より読み出したデータ、伝送の速度に応じて速度
   データ部より読み出したデータ、前記波形比較部の出力
   に応じて比較データ部より読み出したデータ、前記波形
   検知部の出力に応じて波形データ部より読み出したデー
   タに基づいて前記バイアス抵抗部、前記ダンピング抵抗
   部の電気的定数を変更する制御部とを備えたラック装
   置。