JPS62501253A - 直列リンク通信プロトコル - 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】 直列リンク通信プロトコル 関連出願へのクロスリファランス 本件特許出願は、これと同日付けで提出される下記の特許ｆｆ１Ｍに関連し、こ ＼に十分述べるように、参考のためそれに組入れられ、また、その１部分となさ れる。

内部レジスタ・モデル化した、直列バス化無線機システム レジスタ・モデル化無線機デバイス間の通信方法発明の分野 こ＼に開示される発明は、全般的には、直列通信プロトコルに関する。

特に本発明は、直列バス化両方向無線機用の直列リンク通信プロトコルに関する 。

発明の背景 本発明の必要性は、内部バス化両方向無線機において、ラジオ（無線機）サブシ ステム間の直列通信情報における問題よシ生じた。特に、要求される問題は、伝 送の経済性、バス競合性、誤り検出、及びサブシステムデバイスのアドレス指定 の問題ブあった。

ラジオ（無線機）サブシステムのレジスタ・そデル化と直列リンケージは、最新 式の両方向ラジオ・アーキテクチュアの心臓部である。ラジオは、独立ラジオ・ サブシステム、制御ヘッド、及び第１図に図示する両方向性直列リンクに基本Ｒ ，Ｆ、モデムを有する付属品を相互接続することにより構成される。

直列リンクは、ラジオ・デバイスと標準汎用非同期式受信機／送信機（ＵＡＲＴ 　）デバイスを介しインタフェースする。そこで、メツセージ・プロトコルは、 これらデバイスに通例である各々スタート及びストップ・ビットを有する８ビツ トワード（語）のシーケンスに基礎を置かなければならない。

この問題の解決のため、他の方式が、非同期式ＡＳＣ１１文字パケット伝送、ラ ンダム化バス・アクセス再試行、チェックサム、即ち１周期的冗長検棄誤り検出 。

及び、ソース及び受信あて先指定を試みている。

汎用プロトコルは、デバイス間でデータを通信し情報を制御する能力を有する。

汎用プロトコルは、普通デバイスが実行することが出来る初期の命令セラトラ定 義する。オペレーション・コードは、通常、メツセージの始まりの近くで伝送さ れ、残余の伝送の処理方法に関し受取υ側に指令する。

現在容認された方式は、認識可能なメツセージ開始として許された文字セットの 中に独特の８ビツトワード（語）を確保することである。

その意味は保留（ｒｅｓｅｒｖｅ　）され、そのために、メツセージの他の所に はどこにも、これは現われないであろう。メツセージ開始は他の情報はなにも含 まず、その全存在は合法メツセージ開始を指定するためである。

例えば、開始され、それから衝突や装置故障によシ打切られたメツセージは、次 のメツセージ開始がわかると自信をもって無視できる。これは、打切シメッセー ジの受理や誤解にだいし非常に好ましい。したがって、メツセージ開始ワード（ 語）は、他の機能には使用しないでその一意性を維持すべきであυ、それはリザ ーブ・ワードでなければならない。

多重デバイス、多重アクセス・プロトコルは、また、直列バスの多くのデバイス ｔ−識別するため、多数のワードをリザーブすべきである。受信メツセージ及び デバイス間のノ・ンドシエーキングの肯定応答を与えるため、しばしばプロトコ ルは、デバイスのアドレスとメツセージが仕向けられるデバイスのアドレスを、 ともに伝送する。

誤り検出に対しては、多くのプロトコルは、検な合計（ｅｈｅｃｋｓｕｍ　）ま たは他の誤り検出装置を添える。

多重アクセセ・バスでは、衝突回避及びバス競合は、予期され、また調和よく組 合わされなければならない。

ランダム化はそれ以上の衝突の可能性を減少するだろうということを期待して、 ・多くのシステムがバス°アクセスに対して無作為化再試行を与えている。

しかし、これらの各問題は、プロトコル設計でその代価をとりあげ、メツセージ 開始、ソースアドレス。

宛先アドレス及びチェックサムによシ伝送効率を犠牲にし、また、バス競合ラン ダム化オーバヘッド（ｏｖｅｒ−ｈｅａｄ　）を必要とする。

本発明は、伝送を経済的にし、かつ最適化し、ランダム化オーバヘッドを除去し 、バス競合を単純化し、また、デバイス・アドレス指定を単純化することによシ これらの問題を解決する。

この発明は、単純化アドレス指定及びバス競合を有する経済的かつ最適な直列通 信プロトコルを提供することにより、先行技術及びこの技術分野以上に重大な進 歩を示す。

発明の簡単な要約 本発明の目的は、単純化アドレス指定及びバス競合を有する経済的かつ最適な直 列通信プロトコルを提供することである。

更に、本発明の目的は、経済的かつ最適な伝送を提供することである。

本発明の他の目的は、サブシステム・デバイス・アドレス指定を単純化すること である。

本発明のさらに他の目的は、バス・アクセス再試行によシランダム化オーバヘッ ドを除去することである。

本発明の最終の目的は、バス競合を単純化することでおる。

本発明の究極の目的は、単純化アドレス指定及びバス競合を持つ経済的かつ最適 な直列通信プロトコルを提供することである。

本発明によれば、少なくともオペレーション（命令）コード及びサブアーギュメ ントを有する８ビツトワードを少なくとも１個は含む最適化伝送経済的直列バス プロトコルが提供される。

オペレーション（命令）コード及びサブアーギュメントは、それぞれ、メツセー ジ開始文字かまたは応答開始文字（５ｔａｒｔ−ｏｆ−ｒｅｐｌｙ　ｃｈａｒａ ｃｔｅｒ　）及びデバイス宛先アドレスかまたはデバイス・ソース・アドレスを 含む。さらに、偶数パリティ・ビットを含む誤シ検出デバイスが具えられる。

さらに、バスがアイドル状態か使用状態かをモニターシ、バスがアイドルであれ は非同期バス・アクセスを試みるか、バス使用状態が検出された後、バス・アク セス衝突が検出された後で、現メツセージ完了に同期される初期パワーアップに おいて、優先的再試行を同期的に試みるかを含むバス競合にたいする最適化され た方法が提供される。優先順位化は、一定時間遅延と、アクセスするデバイス・ アドレス識別に比例するビット時間遅延を加えたものから成る。

最終的に、各々がソース及び宛先アドレスを持つデバイス間メツセージのアドレ ス指定及び多重アクセス。

バス化システムにおけるハンドシェーキングの最適方法が与えられ、その方法は 、宛先アドレスにメツセージをアドレス指定し、それに対応するソースアドレス の繰返すこと（ｅｃｈｏ　）よシアドレス宛先デバイスが肯定応答するのを待ち 、また、ソースアドレス事象の告示のためバスをモニタし、それに対応する機能 を実行することを含む。

かくして、単純化アドレス指定及びバス競合を有する経済的かつ最適な直列通信 プロトコルが提供された。

図面の簡単な説明 本発明によれば、付加的な目的、特徴及び利点は、拘束のない実例として添付図 面に関して行なわれる以下の詳細説明によシ、よシ明瞭に理解されるであろう。

第１図は、本発明の好ましい実施例が使用される直列バス化したレジスタ・モデ ル化サブシステムのアドレス可能ラジオ（無線機）システムを図示するブロック 図である。

第２図は、本発明の好ましい実施例に使用される信号フォーマットを図示するビ ット図である。

第３′図は、本発明の好ましい実施例に使用されるメツセージ・プロトコルを図 示するタイム・ラインである。

第４図は、本発明の好ましい実施例に使用される告示（ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎ ｔ　）プロトコルを図示する、タイム・ラインである。

第５図は、本発明の好ましい実施例のバス・アクセス優先順位を図示するタイミ ング図である。

全図面に関連し同一参照番号は同一部分（部品）を示す添付図面を考慮する場合 、詳細説明を参考に本発明は容易に理解されるであろう。

好ましい実施例の説明 開示された直列り／り・プロトコルの好ましい実施例は下記の発明的方法を含む 。

メツセージ開始及び応答開始文字を文字セットに含むことによシプロトコルを特 殊目的にすることなく及び、プロトコルを独特のデバイス・アドレスと結合する ことによシそれを独特のものにすることなしに、伝送を経済的かつ最適化する方 法。

肯定応答を要する個別のデバイス宛先メツセージ及び肯定応答を必要としない告 示の両方をサポートし、それによシ、各メツセージのソース及び宛先アドレスの 両方を伝送する必要性を除去することによシ、伝送の経済性を向上する方法。

デバイス識別アドレスにもとづき再試行を同期的に優先順位化することによシ、 衝突再試行のランダム化オーバヘッドなしに直列バスをアクセスする方法。

文字フォーマット（形式） 第２図は、本発明の好ましい実施例に使用される信号フォーマット（形式）を図 示するビット図である。

それぞれすべての文字は、図示される部分文字欄（山 ５ｕｂｅｈｒａｅｔｅｒ　ｆｉｅｌｄＲ）よ、りなる。　ビット４−６は３ビツ トの命令コードを含む。ビット０−４は命令コードの４ビツトのサブアーギュメ ントを含む。ビット７は偶数パリティであり、誤り検出ビットである。

命令コード特性 第２図に図示されるビット４−６に相当する８個の独特の命令コード（ｏｐ−ｅ ｏｄ、ｅ　）がある。それは：命令コード　定　義 ０　メツセージ開始 １　応答開始 ２　機能 ３　基本データ ４　ビット・クリア ５　ライト ６　ビット・セット ７　リード 伝送開始 データ・セット（例えば、ＡＳＣＩＩ）の単なる１文字としてではなく、命令コ ードとしてメツセージ開始及び応答開始を定義すること、また、サブアーギュメ ント欄の独特の４ビツト・・デバイス・アドレスと各々を組合せることによす、 ３２の再発生不可能な文字が作られる。したがって、８個のデバイスはシステム において各々１個の宛先アドレスと異なるソースアドレスを有するものと定義さ れる。そこで各デバイスは２重識別を有する。

送られるメツセージの種類により、８ビツトワードは宛先細目（ｄｅｓｔｉｎａ ｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）　か自分のソースアドレスのどちらかをサブアー ギュメント欄に含むであろう。宛先アドレス・サブアーギュメントはメツセージ を受信すべきデバイスを指定し、ソースアトｌメスアーギュメントは発生するデ バイスを指定する。

第３図に図示されるように、宛先細目メツセージが伝送される場合、指定された 受信側は、応答開始命令コードに対し、自分のソースアドレスをサブアーギュメ ントとして肯定応答をする。

第４図に図示されるように、関係がある誰かに局部事象を告知しようとする時に は、デバイスはメツセージ開始命令コードにたいするサブアーギュメントとして 自分のソースアドレスによ）告知を放送するであろう。肯定応答は必要ではない 。

この発明性あるプロトコルでは、プロトコルを特殊目的にすることなく、伝送の 経済性が達成される。伝送開始標識（１ｎｄｉｃａｔｏｒ　）はデバイス・アド レスと結合され、独特に認識可能である３２の再発生しまい独特の８ビツトワー ドを作る。各メツセージはその宛先が識別可能である。各肯定応答メツセージの 受信は、その、エコーソースアドレスによシ識別可能でおる。各放送告知は、そ の基点のソースアドレスによシ識別可能である。伝送効率は、メツセージ開始表 示、ソースアドレス及び宛先アドレスを含む３ワードプリアンプル及び、ポスト アンブルのチェックサム（検査合計）を伝送するのとは全く異なって、これら全 部の情報をパリティを含む単一８ビツトワードに圧縮することにより達成される 。

さらに伝送の経済性は、本発明のバス・アクセス・プロトコルを通じ実現される 。このプロトコルは基本的には、衝突検出を有するキャリヤ検出、多重アクセス （Ｃ８ＭＡ　）技術である。これは、バスがアイドルであると検出された時には 、伝送の開始を希望するデバイスは、どれでも何時でも、非同期的に伝送開始が 出来ることを意味する。衝突検出は、データ保全性を確保するため、伝送デバイ スに伝送される各ワードを復唱させることを要求することによって与えられる。

このプロトコルは、バスが使用状態である時にアクセスする方式である点で他の ものと異なる。第５図を参照するに、各デバイスは、リンクが空いていることを 決定する前に、バスに現われた各ワードに続く特定の時間の開時たなければなら ない。時間遅延は最少でも、最後に認められたワードに続くギャップが、メツセ ージ対話中のワード間ギャップでないことを確認するに足る長さである（即ち、 アドレスしたディバイスはこのギャップ中に応答せねばならない）。必要なワー ド間ギャップに加え、各デバイスは優先順位期間のあいだ待たなければならない 。好ましい実施例では、優先順位はデバイス・アドレスまたは、１．Ｄ、にもと づく。そこで、各デバイスは、前のメツセージの完了の後で、異なった時間にバ スにアクセスを試みるであろう。待ち時間は優先順位化されているので、１．Ｄ 。

の低いデバイスは次に高い優先順位化デバイスより、少なくとも１ビツト前にア クセスが可能である。それ故に、バスが長い間アイドルであった時を除けば、衝 突はけっして起らないはづである。その場合には、工。

Ｄ、の低いデバイスが衝突せずに最初にバス・アクセスを試行するであろう。

かくして、単純化アドレス指定及びバス競合性を持つ経済的かつ最適な直列通信 プロトコルが提供される。

さらに、経済的及び最適な伝送、単純化サブシステム・デバイス・アドレス指定 を持ち、バス・アクセス両試行によるランダム化オーバヘッドを持たず、単純化 バス競合性を持つ直列リンク通信プロトコルが提供された。

直列通信プロトコルの画業技術者には、いろいろの実施例の前述の説明が、本発 明によシ包含される広い発明的概念の単なる説明であシ、非制限的実施例によシ 理解を明確にするため与えられたものであることが正しく評価されるであろう。

しかしながら、本発明の精神及び範囲からの逸脱しない構成の全ての変形及び変 更を包含することを意図している。

国際調査報告 −ｖ呻１１１１１−＾ｐｍｌｃａｈ＊ｋ　ＰＣＴ１０５８５１０２ｕ＋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 我々が請求し、特許証により保持されんことを希望するものは、次の通りである 。 １．少なくとも命令コード及びサブアーギュメントを具える少なくとも１個の８ ビットワードを含む最適かつ伝送経済的直列パス・プロトコル。 ２．前記命令コード及び前記サブアーギュメントは、それぞれ、伝送開始文字及 びテパイス・アドレスを含む請求の範囲第１項記載の最適なプロトコル。 ３．前記伝送開始文字は、メッセージ開始文字を含む請求の範囲第２項記載の最 適なプロトコル。 ４．前記デバイス・アドレスは、デバイス宛先アドレスを含む請求の範囲第２項 又は第３項に記載の最適なプロトコル。 ５．前記デバイス・アドレスは、デバイスのソースアドレスを含む請求の範囲第 ２項又は第３項に記載の最適なプロトコル。 ６．前記伝送開始文字は、応答開始文字を含む請求の範囲第２項記載の最適なプ ロトコル。 ７．前記デバイス・アドレスは、デバイスのソースアドレスを含む請求の範囲第 ２項又は第６項記載の最適なプロトコル。 ８．前記カードは、更に、誤り検出デバイスを含む請求の範囲第１項記載の最適 なプロトコル。 ９．前記誤り検出デバイスは、パリティ・ビットを含む請求の範囲第８項記載の 最適なプロトコル。 １０．前記パリティ・ビットは、偶数パリティ・ビットを含む請求の範囲第９項 に記載の最適なプロトコル。 １１．伝送開始または応答開始文字、宛先またはソースアドレス及び偶数パリテ ィ、誤り検出ビットを含む少なくとも１個の８ビットワードを具える最適かつ伝 送経済的直列パス・プロトコル。 １２．パスがアイドル状態か使用状態にあるかを監視し、パスがアイドル状態で あれば、非同期パス・アクセスを試みるか、又は、使用パス状態が検出された後 、パス・アクセス衝突が検出された後、現在のメッセージ完了に同期する初期パ ワーアップにより優先順位化再試行を同期的に試みる、ことを含むパス競合性の 最適な方法。 １３．前記優先順位化は、前記アクセスするデバイスのアドレス識別に比例する ビット時間遅延を含む請求の範囲第１２項記載の最適なパス競合方法。 １４．前記優先順位化は、さらに一定時間遅延を含む請求の範囲第１３項記載の 最適なパス競合方法。 １５．各々がソース及び宛先アドレスを持つデバイス間メッセージの多重アクセ ス、パス化システムにおいて、アドレス指定及びハンドシエーキングに対して、 宛先アドレスにメッセージをアドレス指定し、それに対応するソースアドレスの エコーによりアドレス宛先デバイスが骨定応答するのを待機することを含む最適 な方法。 １６．各々がソース及び宛先アドレスを持つ多重アクセスパス化システムにおい て、デバイス間メッセージアドレス指定及びハンドシェーキングに対し、ソース アドレス事象の告知のためパスを監視し、また、それに応答して機能を実行する ことを含む最適な方法。