图像形成装置、通信监测系统和通信监测电路的制作方法

本发明涉及图像形成装置、通信监测系统和通信监测电路。

背景技术：

日本未审查专利申请第4-178048号公报公开了一种双向发送串行信号的发送控制电路。发送控制电路在其接收侧上包括并行化接收信号的串并转换器电路和顺序存储来自串并转换器电路的输出的存储器，当合适时，在存储器中更新并且登记其它发送端的状况，并且读取存储器的内容，从而确定其它发送端的状况。

日本未审查专利申请第11-65603号公报公开了一种双处理输入/输出装置，该双处理输入/输出装置是经由IO链路连接到控制微处理器单元(MPU)以构成控制器的处理输入/输出装置。双处理输入/输出装置由多个IO模块、经由IO总线控制多个IO模块的发送控制模块、以及容纳发送控制模块和IO模块的IO架构成。相同类型的IO模块被安装在IO架中的彼此相邻的每两个安装狭槽上，并且IO模块之一用作主动模块，而其它IO模块用作备用模块，从而形成双IO模块。到处理的输出数据经由发送控制模块被输入到一对IO模块中的每个IO模块，到处理的输出仅由在该对IO模块之间由主动/备用切换电路确定的主动模块执行，并且来自处理的输入连接到该对IO模块中的每个IO模块，使得发送控制模块将仅来自由切换电路确定的主动模块的数据发送到控制MPU。双处理输入/输出装置包括复制该对IO模块的脉冲输入模块中的脉冲计数器和处理接口单元的部、以及将作为复制的结果所获取的两个脉冲计数值进行比较，如果这两个值不匹配，则检测到严重故障，并且执行主动/备用切换的部。

涉及具有中央处理单元(CPU)的主控制器和在主控制器的控制下对控制对象进行控制的从控制器的主/从控制被广泛接受，其中，数据通过串行(串行外围接口(SPI))通信在主控制器与从控制器之间被发送和接收。然而，SPI通信标准不指定用于使用奇偶校验位校验、循环冗余校验(CRC)、校验和等检测通信错误的协议。 因此，在数据从主控制器被单侧发送到从控制器的情况下，由于通信线中的物理误差造成的丢失、由外部噪声造成的数据恶化、构成通信线的线材(诸如线缆等)的特性变化等，导致不能获取特定等级的信号波形质量，并且出现通信错误等。即使在这种情况下，主控制器也不能确定从控制器的状况。

技术实现要素：

本发明提供了例如一种图像形成装置，该图像形成装置包括主控制器和从控制器，在主控制器和从控制器之间通过串行通信发送和接收数据，并且该图像形成装置根据主控制器能够确定从控制器的状况的主/从方案被控制。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像形成装置，该图像形成装置包括图像形成单元、控制器和串行通信线。该图像形成单元形成图像。该控制器控制由图像形成单元形成图像，并且包括主单元和从单元。串行通信线将控制器的主单元和从单元彼此连接，并且在串行通信中使用。控制器的主单元包括算术模块，该算术模块生成被发送到从单元并且用于监测经由串行通信线与从单元的串行通信的通信监测的第一串行数据，并且根据经由串行通信线从从单元接收的第二串行数据，监测第一串行数据是否已经被从单元成功接收。控制器的从单元包括脉冲信号输出模块，该脉冲信号输出模块根据经由串行通信线从主单元接收的第一串行数据，输出针对脉冲数的脉冲信号，脉冲数根据第一串行数据设置；模拟电压输出模块，该模拟电压输出模块接收针对脉冲数的脉冲信号，根据脉冲数改变模拟电压，并且输出模拟电压；以及模拟/数字转换模块，该模拟/数字转换模块通过执行模拟/数字转换，将从模拟电压输出模块输出的模拟电压转换成第二串行数据。

根据本发明的第二方面，提供了一种通信监测系统，该通信监测系统包括主控制器、从控制器和串行通信线。从控制器被主控制器控制。串行通信线在主控制器与从控制器之间的串行通信中使用。主控制器包括算术模块，该算术模块生成被发送到从控制器并且用于监测经由串行通信线与从控制器的串行通信的用于通信监测的第一串行数据，并且根据经由串行通信线从从控制器接收的第二串行数据，监测第一串行数据是否已经被从控制器成功接收。从控制器包括脉冲信号输出模块，该脉冲信号输出模块根据经由串行通信线从主控制器接收的第一串行数据，输出针对脉冲数的脉冲信号，脉冲数根据第一串行数据设置；模拟电压输出模块，该模拟电压输出模块接收 针对脉冲数的脉冲信号，根据脉冲数改变模拟电压，并且输出模拟电压；以及模拟/数字转换模块，该模拟/数字转换模块通过执行模拟/数字转换，将从模拟电压输出模块输出的模拟电压转换成第二串行数据。

根据本发明的第三方面，在通信监测系统中，从控制器还包括电源监测模块，该电源监测模块监测从控制器的电源电压；可重写非易失性存储器，该可重写非易失性存储器存储用于设置将从模拟电压输出模块输出的模拟电压的数据；以及存储定时生成模块，该存储定时生成模块响应于从电源监测模块接收到指示检测到电源电压下降到预定最小电压以下的信号，生成用于向非易失性存储器写入用于设置将从模拟电压输出模块输出的模拟电压的数据的存储定时。

根据本发明的第四方面，在通信监测系统中，在从控制器中，当接通从控制器的电源时，根据写入到非易失性存储器的数据来设置将从模拟电压输出模块输出的模拟电压。

根据本发明的第五方面，在通信监测系统中，从控制器中的模拟电压输出模块由数字电位计构成。

根据本发明的第六方面，提供了一种通信监测电路，该通信监测电路包括模拟电压输出模块、可重写非易失性存储器和存储定时生成模块。模拟电压输出模块接收针对脉冲数的脉冲信号，根据脉冲数改变模拟电压，并且输出模拟电压，其中，脉冲数在用于监测经由串行通信线进行的串行通信的用于通信监测的串行数据中指定。可重写非易失性存储器存储用于设置将从模拟电压输出模块输出的模拟电压的数据。存储定时生成模块生成用于向非易失性存储器写入用于设置将从模拟电压输出模块输出的模拟电压的数据的存储定时。

根据本发明的第一方面，可以提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括主控制器和从控制器，在可重写之间通过串行通信发送和接收数据，并且该图像形成装置根据主控制器能够确定从控制器的状况的主/从方案被控制，这与不发送和接收第一串行数据和第二串行数据的情况不同。

根据本发明的第二方面可以提供一种通信监测系统，该通信监测系统包括主控制器和从控制器，在主控制器和从控制器之间通过串行通信发送和接收数据，并且该通信监测系统基于主控制器能够确定从控制器的状况的主/从方案，这与不发送和接收第一串行数据和第二串行数据的情况不同。

根据本发明的第三方面，与不在非易失性存储器中存储用于设置模拟电压输出模块的模拟电压的数据的情况相比，可以更容易地确定造成在从控制器中出现的电源重置的因素。

根据本发明的第四方面，与不根据写入到非易失性存储器的数据设置来自模拟电压输出模块的模拟电压的情况相比，可以更容易地推断出造成在从控制器中出现的电源重置的因素。

根据本发明的第五方面，与不使用数字电位计的情况相比，可以用更简单的构造将数字信号转换成模拟信号。

根据本发明的第六方面，可以用更简单的构造监测串行通信。

附图说明

将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中：

图1是示出本发明的示例性实施方式可应用到的图像形成装置的示例的视图；

图2是示出控制器的构造的示例的视图；

图3是用于描述通信监测电路的视图；

图4A和图4B是示出在主控制器与从控制器之间发送和接收的数据序列的视图，其中，图4A示出从主控制器发送到从控制器的数据序列，并且图4B示出从从控制器发送到主控制器的数据序列；

图5是在校正例程(routine)中与主控制器、以及从控制器中的输入/输出(I/O)扩展电路和通信监测电路有关的序列图；

图6是用于描述创建参考表的例程(参考表创建例程)的流程图；

图7是用于描述参考表的示例的视图。

图8是示出通信监测数据TCD中的计数图案CP的示例的视图；

图9是用于描述选择将在通信监测数据TCD中设置的计数图案CP的例程(计数图案选择例程)的流程图；以及

图10是在通信监测例程中与主控制器、以及从控制器中的I/O扩展电路和通信监测电路有关的序列图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式。

这里，图像形成装置将被描述为例如包括主控制器和从控制器的装置，在主控制器和从控制器之间根据主/从方案通过串行(串行外围接口(SPI))通信发送和接收数据。

图像形成系统

图1是示出本示例性实施方式可应用到的图像形成装置100的示例的视图。

图像形成装置100是具有扫描功能、打印功能、复印功能和传真功能的多功能机器。

图像形成装置100包括图像读取器103、图像形成单元102、用户接口单元101(下文中称为UI单元101)和发送/接收单元104。图像读取器103读取记录在记录介质(诸如，纸张等)上的图像。图像形成单元102在记录介质上形成图像。UI单元101接受由用户提供的与通电/断电和使用扫描功能、打印功能、复印功能和传真功能的操作有关的指令，并且向用户显示消息。发送/接收单元104将数据发送到经由通信线(未示出)从外部提供和连接的终端装置(未示出)、传真装置(未示出)和服务器装置(未示出)和/或从其接收数据。

图像形成装置100还包括控制器1，该控制器1控制图像读取器103、图像形成单元102、UI单元101和发送/接收单元104的操作。注意，如果图像读取器103、图像形成单元102、UI单元101和发送/接收单元104不需要彼此区分，则这些单元被称为功能块。

假定每个功能块都包括由控制器1控制的多个控制对象。

控制器1包括：主控制器10，该主控制器10远离UI单元101、图像形成单元102、图像读取器103和发送/接收单元104定位；从控制器20，该从控制器20更接近UI单元101、图像形成单元102、图像读取器103和发送/接收单元104定位；以及串行通信线30，该串行通信线30将主控制器10和从控制器20彼此连接。

经由串行通信线30，在主控制器10与从控制器20之间发送和接收数据。

主控制器10可以被称为主单元，并且从控制器20可以被称为从单元。

控制器1中的主控制器10包括中央处理单元(下文中称为CPU，其对应于以下描述的图2中的CPU 11)，该中央处理单元是包括执行逻辑运算和算术运算的算术逻 辑单元(ALU)等的算术模块的示例。

另一方面，控制器1中的从控制器20不具有CPU，并且向功能块中的控制对象发送从主控制器10接收的数据(用于控制控制对象的控制命令、控制数据等)。从控制器20将从功能块中的控制对象发送的数据(表示控制对象的状况的状态数据、控制对象是传感器的情况下的传感器数据等)发送到主控制器10。

即，主控制器10用作主动装置，而从控制器20用作被动装置。

这里，从控制器1中的主控制器10向从控制器20发送的数据(用于控制控制对象的控制命令、控制数据等)被称为用于控制的数据，并且从从控制器20向主控制器10发送的数据(表示控制对象的状况的状态数据、控制对象是传感器的情况下的传感器数据等)被称为用于响应的数据。如果用于控制的数据和用于响应的数据不需要彼此区分，则用于控制的数据和用于响应的数据都被称为数据。

注意，从控制器20对应于扩展主控制器10的I/O功能的扩展输入/输出(I/O)。

在图1中，虽然对于所有功能块(即，UI单元101、图像形成单元102、图像读取器103和发送/接收单元104)设置一个从控制器20，但是可以为每个功能块设置一个从控制器20，或者可以为每多个功能块设置一个从控制器20。

在图像形成装置100中，扫描功能由图像读取器103实现，打印功能由图像形成单元102实现，复印功能由图像读取器103和图像形成单元102实现，并且传真功能由图像读取器103、图像形成单元102和发送/接收单元104实现。

控制器1

图2是示出控制器1的构造的示例的视图。下面在假定例如控制包括在图像形成装置102中的控制对象的同时给出描述。

如上所述，控制器1包括主控制器10和从控制器20。主控制器10和从控制器20经由串行通信线30彼此连接。从主控制器10观看，串行通信线30包括两种类型的通信信道，即，用于发送的通信信道Tx和用于接收的通信信道Rx。

即，数据从主控制器10经由通信信道Tx被发送到从控制器20，并且数据从从控制器20经由通信信道Rx被发送到主控制器10。

由主控制器10、从控制器20和串行通信线30构成并且监测串行通信的系统是通信监测系统的示例。

下面给出控制器1中的主控制器10和从控制器20的详细描述。

主控制器10

主控制器10包括CPU11、只读存储器(ROM)12、随机存取存储器(RAM)13和通信控制单元15。主控制器10还包括数据总线14，数据经由数据总线14在CPU 11、ROM 12、RAM 13和通信控制单元15之间被发送和接收。

当接通电源时，CPU 11读取存储在ROM 12中的程序和数据，经由数据总线14将程序和数据加载到RAM 13，并且执行程序。

通信控制单元15包括发送模块16、接收模块17和通信控制模块18。发送模块16连接到串行通信线30的通信信道Tx，并且接收模块17连接到串行通信线30的通信信道Rx。

通信控制模块18根据由CPU 11执行的控制，控制通过发送模块16和接收模块17进行的数据的发送和接收。

从控制器20

从控制器20包括I/O扩展电路21；通信监测电路22；看门狗定时器电路23(下文中称为WDT 23)；电源监测电路24，该电源监测电路24是电源监测模块的示例；以及电源重置电路25，该电源重置电路25是电源重置模块的示例。

I/O扩展电路21

I/O扩展电路21包括通信控制单元40；I/O扩展单元50；时钟生成电路60和系统重置电路70。

通信控制单元40与主控制器10中的通信控制单元15相同，包括接收模块41、发送模块42和通信控制模块43。接收模块41连接到串行通信线30的通信信道Tx，并且发送模块42连接到串行通信线30的通信信道Rx。

即，在主控制器10与从控制器20之间的串行通信中，主控制器10的通信控制单元15构成主接口，并且从控制器20的I/O扩展电路21中的通信控制单元40构成从接口。

I/O扩展单元50包括：I/O控制模块51；接口(IF)模块52；模拟/数字(A/D) 模块53，该模拟/数字(A/D)模块53是模拟/数字转换模块的示例；以及脉冲信号输出模块54。注意，可以设置单个IF模块52或多个IF模块52。

IF模块52、A/D模块53和脉冲信号输出模块54并联连接到I/O控制模块51，并且I/O控制模块51连接到通信控制单元40和时钟生成电路60。

I/O控制模块51向IF模块52、A/D模块53和脉冲信号输出模块54中的一个指定模块发送由通信控制单元40的接收模块41接收的数据。I/O控制模块51向通信控制单元40的发送模块42发送从IF模块52、A/D模块53和脉冲信号输出模块54中的任一个接收的数据。

在图2中，例如，假定两个IF模块52分别连接到图像形成单元102中的两个控制对象。即，当任一IF模块52接收到数据时，数据被发送到图像形成单元102中的一个相应控制对象，从而控制控制对象。

来自图像形成单元102中的任一控制对象的数据被发送到一个相应IF模块52，并且经由I/O控制模块51和通信控制单元40被进一步发送到主控制器10。

注意，图像形成单元102中的控制对象是例如监视器、加热器、温度传感器、湿度传感器、速度传感器等。

同样应用至UI单元101、图像读取器103和发送/接收单元104。

IF模块52之一连接到以下描述的WDT 23。

下面在描述通信监测电路22时，将给出脉冲信号输出模块54和A/D模块53的描述。

时钟生成电路60生成时钟信号CK，并且向I/O扩展单元50中的I/O控制模块51发送时钟信号CK。即，I/O控制模块51与I/F模块52、A/D模块53和脉冲信号输出模块54之间的数据的发送和接收与由时钟生成电路60生成的时钟信号CK同步执行。

系统重置电路70响应于接收到来自以下描述的电源重置电路25的信号，重置I/O扩展电路21。

注意，在I/O扩展电路21由专用集成电路(ASIC)构成的情况下，系统重置电路70是重置ASIC的电路。因此，在不使用ASIC的情况下，以下描述的电源重置电路25可以重置I/O扩展电路21。

通信监测电路22

通信监测电路22包括：数字电位计81(下文中称为DP 81)，该数字电位计81是模拟电压输出模块的示例；可重写非易失性存储器82(下文中称为NV存储器82)；以及存储定时生成电路83，该存储定时生成电路83是存储定时生成模块的示例。

DP 81包括例如串联连接的多个电阻器(电阻器阵列)。串联连接的相应多个电阻器的连接点之一连接到输出端子(以下描述的图3中的端子R_W)。连接到端子R_W的电阻器的连接点根据接收到的脉冲信号改变，从而改变输出电压。

这里，连接点被称为抽头。另选地，连接点可以被称为步幅(step)。

NV存储器82是可重写非易失性存储器，并且在不供电的情况下保持被写入的数据。这里，NV存储器82存储指示电阻器的连接点(抽头)(连接点连接到端子R_W)在DP 81中的位置(抽头位置)的数据。注意，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存等被用作NV存储器82。

存储定时生成电路83生成存储定时，该存储定时由一系列控制信号构成，用于向NV存储器82写入指示抽头(抽头连接到端子R_W)在DP 81中的抽头位置的数据。注意，期望存储定时生成电路83基于硬件逻辑被配置，并且响应于接收到来自以下描述的电源监测电路24的信号，自动生成存储定时。

即，在由存储定时生成电路83生成的存储定时，指示在该定时设置的DP 81的抽头位置的数据被写入到NV存储器82。

通信监测电路22连接到I/O扩展电路21中的I/O扩展单元50的脉冲信号输出模块54。通信监测电路22从脉冲信号输出模块54接收用于使DP 81的抽头位置移动的脉冲信号。

通信监测电路22的输出端子(图3中的端子R_W)连接到I/O扩展电路21中的I/O扩展单元50的A/D模块53。

WDT 23

WDT 23连接到I/O扩展单元50中的IF模块52之一。WDT 23连接到以下描述的电源重置电路25。

只要WDT 23根据预定周期接收到用于重置包括在WDT 23中的定时器的信号，WDT 23就不向电源重置电路25输出信号。在WDT 23不能根据预定周期接收到用 于重置WDT 23的定时器的信号的情况下，定时器超时，并且WDT 23向电源重置电路25发送信号。结果，从控制器20的电源被重置。

电源监测电路24

电源监测电路24监测向从控制器20提供的电源的电压(电源电压)。在电源监测电路24检测到电源电压下降到预定最小电压以下的情况下，电源监测电路24向通信监测电路22的存储定时生成电路83并且向电源重置电路25发送信号。

注意，在电源电压下降到最小电压以下的情况下，电源监测电路24使通信监测电路22与供电电路(未示出)隔离。因此，即使电源电压下降到最小电压以下，也可以抑制电源电压的突然下降，并且通信监测电路22能够继续工作一段时间。

例如，电容器被设置到通信监测电路22的被供电的部分。供电电路在从控制器20正常工作的同时向通信监测电路22供电，并且对电容器进行充电。在电源电压下降到最小电压以下的情况下，电源监测电路24通过使用开关等，使通信监测电路22与供电电路隔离。因此，通信监测电路22使用存储在电容器中的电力，继续工作一段时间。期望通信监测电路22的工作电压被设置为低于最小电压的值。这样做时，与工作电压被设置为不低于最小电压的值的情况相比，通信监测电路22继续工作更长的持续时间。

通信监测电路22继续工作的持续时间充分等于向NV存储器82写入指示DP 81的抽头位置的数据所需的时间或比向NV存储器82写入指示DP 81的抽头位置的数据所需的时间更长。

电源重置电路25

电源重置电路25是重置从控制器20的电源的电路。电源重置电路25连接到WDT 23和电源监测电路24。在电源重置电路25从WDT 23和电源监测电路24中的任一个接收到信号的情况下，电源重置电路25向I/O扩展电路21中的系统重置电路70并且向主控制器10中的CPU 11发送信号。然后，系统重置电路70重置I/O扩展电路21，并且电源重置电路25重置通信监测电路22的电源。即，电源重置电路25重置从控制器20的电源。

注意，重置电源是瞬时切断电源并且之后重新供电的操作。这样做时，从控制器 20从初始状态重新启动(再次启动)。

通信监测电路22的详情

图3是用于描述通信监测电路22的视图。

如上所述，通信监测电路22包括DP 81、NV存储器82和存储定时生成电路83。

DP 81包括串联连接的多个电阻器(电阻器阵列)。电阻器阵列的一端是端子R_L，并且另一端是端子R_H。串联连接的相应多个电阻器的连接点(抽头)之一连接到端子R_W。

这里，假定端子R_L连接到基准电位GND(地电位GND)，并且端子R_H连接到电源电位V_CC(通信监测电路22的电源电压)。在这种情况下，端子R_W的电压具有电源电位V_CC到基准电位GND之间的值。端子R_W的电压基于根据串联连接的电阻器的数量(即，抽头的数量(以下描述的SN))确定的间隔(分辨率)来设置。抽头的数量例如是128、256等，并且因此，端子R_W输出模拟信号(模拟电压)。

注意，DP 81的端子R_W继续输出模拟信号。

DP 81包括：端子U/D(在图3中由U/D表示)，该端子U/D接收向上/向下信号U/D；端子P(在图3中由P表示)，该端子P接收脉冲信号P；以及端子CK(在图3中由CK表示)，该端子CK接收时钟信号CK。在DP 81接收到一个脉冲信号P的情况下，连接到端子R_W的抽头的抽头位置移动(改变)一个步幅。在这种情况下，如果向上/向下信号U/D被设置为“向上”(U)，则抽头位置向大侧(在端子R_W的电压增加的方向上)移动一个步幅。另一方面，如果向上/向下信号U/D被设置为“向下”(D)，则抽头位置向小侧(在端子R_W的电压减小的方向上)移动一个步幅。在输入多个脉冲信号P的情况下，连接到端子R_W的抽头的抽头位置移动与脉冲数相等数量的步幅。

在电源监测电路24检测到电源电压下降到最小电压以下的情况下，电源监测电路24经由端子W(在图3中由W表示)向通信监测电路22的存储定时生成电路83发送信号。

如上所述，除了输入了电源电位V_CC和基准电位GND的端子之外，通信监测电路22包括接收数字信号的端子U/D、端子P、端子CK和端子W、以及输出模拟信号的端子R_W。

注意，可以使用集成DP 81和NV存储器82的集成电路(IC)。

由控制器1执行的操作的概要

给出由控制器1(参见图2)执行的操作的概要的描述。

在本示例性实施方式可应用到的控制器1中，监测(通信监测)在主控制器10与从控制器20之间是否正常地执行串行通信，并且在已经重置从控制器20的电源的情况下，推断造成电源重置的因素(关于电源重置因素的推断)。

通信监测

首先，给出监测在主控制器10与从控制器20之间是否正常地执行串行通信的情况(通信监测)的描述。

图4A和图4B是示出在主控制器10与从控制器20之间发送和接收的数据序列的视图。图4A示出从主控制器10向从控制器20发送的数据序列，并且图4B示出从从控制器20向主控制器10发送的数据序列。

如图4A中所示，用于控制的数据CDs和用于通信监测的通信监测数据TCDs根据预定周期tp从主控制器10被发送到从控制器20。

如图4B中所示，用于响应的数据CDr和作为对通信监测数据TCDs的响应的通信监测响应数据TCDr从从控制器20被发送到主控制器10。例如，假定通信监测响应数据TCDr也根据周期tp被发送。

例如，周期tp是10ms。

通信监测数据TCDs包括指定用于使DP 81的抽头位置移动的脉冲数的数据。在图4A中，示出计数图案CP，该计数图案CP是包括在通信监测数据TCDs中并且指定脉冲数的数据。

如下所述，通信监测响应数据TCDr包括指示DP 81的抽头位置的数字信号输出DPOd。在图4B中，示出包括在通信监测响应数据TCDr中的数字信号输出DPOd。

包括计数图案CP的通信监测数据TCDs是串行数据并且是第一串行数据的示例。包括数字信号输出DPOd的通信监测响应数据TCDr也是串行数据并且是第二串行数据的示例。

注意，附加到计数图案CP和数字信号数据DPOd的“(T)”表示定时，其中，“T-1” 表示紧接在定时T之前的定时，并且“T+1”表示紧接在定时T之后的定时。

下面将描述计数图案CP和数字信号输出DPOd。

由从控制器20中的通信控制单元40接收的通信监测数据TCDs经由I/O扩展单元50的I/O控制模块51被发送到脉冲信号输出模块54(参见图2)。

然后，脉冲信号输出模块54向通信监测电路22发送由通信监测数据TCDs中的计数图案CP指定的脉冲数。结果，通信监测电路22中的DP 81的抽头位置移动(参见图3)。

如下所述，脉冲信号输出模块54在发送在通信监测数据TCDs中指定的脉冲数之前发送向上/向下信号U/D，从而设置抽头位置“向上”(U)或“向下”(D)移动的方向。

如图2中所示，来自通信监测电路22中的DP 81的端子R_W的模拟信号输出DPOa(其中，“a”表示输出具有模拟值)被输入到I/O扩展单元50中的A/D模块53。然后，A/D模块53将来自DP 81的模拟信号输出DPOa转换成串行信号，并且输出数字信号输出DPOd(其中，“d”指示输出具有数字值)。从A/D模块53输出的数字信号输出DPOd经由I/O控制模块51和通信控制单元40被发送到主控制器10。

模拟信号输出DPOa是指示DP 81的抽头位置的模拟信号，并且作为从模拟信号输出DPOa的A/D转换的结果获得的数字信号输出DPOd是指示DP 81的抽头位置的数字信号。

主控制器10基于接收到的数字信号输出DPOd，确定是否已经成功接收到使用通信监测数据TCDs发送的计数图案CP。如果确定已经成功接收到计数图案CP，则主控制器10继续通信监测。如果确定未成功接收计数图案CP，则主控制器10确定出现了通信故障(诸如，通信错误等)，并且在日志中记录错误。主控制器10重新发送在主控制器10最后确定成功接收到计数图案CP的时间点之后发送的数据，或者重置从控制器20的电源。

这里，将应用本示例性实施方式的情况与不应用本示例性实施方式的情况(即，从控制器20不包括通信监测电路22的情况)相比较。

不应用本示例性实施方式的情况是在主控制器10与从控制器20之间不发送和接收通信监测数据TCDs和通信监测响应数据TCDr的情况。

在不应用本示例性实施方式的情况下，主控制器10向从控制器20单侧地发送数 据(图4中的CDs)。因此，主控制器10不能确定所发送的数据是否已被从控制器20成功接收。即，即使出现通信错误，主控制器10也不能检测到通信错误的出现。

在这种情况下，主控制器10通过接收作为由于错误数据的接收导致的由功能块中的控制对象执行的异常操作的结果所发出的故障(失效)信号，知晓出现了通信错误。

另一方面，在应用本示例性实施方式的情况下，在主控制器10与从控制器20之间发送和接收通信监测数据TCDs和通信监测响应数据TCDr。主控制器10确定所发送的通信监测数据TCDs是否已被从控制器20成功接收。

如果确定已经成功接收了通信监测数据TCDs，则推断在主控制器10与从控制器20之间正常执行串行通信，并且从控制器20正常操作。

即使确定未成功接收到通信监测数据TCDs，也可以通过重新发送通信监测数据TCDs并且接收通信监测响应数据TCDr，确定错误是否是由噪声导致的临时通信错误。即，如果确定已经成功接收了重新发送的通信监测数据TCDs，则可以确定错误是由噪声导致的临时通信错误。在由噪声导致的通信错误的情况下，可以通过重复发送通信监测数据TCDs并且接收通信监测响应数据TCDr，评估噪声出现的频率(噪声污染的频率)。

注意，一种方法(镜像法)是可用的，在该方法中，从主控制器10向从控制器20发送的用于控制的数据CDs从从控制器20被返回到主控制器10，从而确定CDs是否已经从主控制器10被成功地发送到从控制器20。

然而，在镜像法中，串行通信线30中的用于接收的通信信道Rx被所返回的数据CDs占用。即，串行通信线30的通信速率是不使用镜像法的情况下的通信速率的两倍。结果，可能中断用于来自控制对象的响应的数据CDr的发送。因此，图像形成装置100可能不能获得需要的通信速率。

相反，在应用本示例性实施方式的情况下，在用于控制功能块的多段数据CDs之间周期性地插入通信监测数据TCDs。响应于通信监测数据TCDs，发送被返回的通信监测响应数据TCDr。因此，抑制在发送用于响应的数据CDr时的中断。

关于电源重置因素的推断

接下来，给出在从控制器20中出现电源重置的情况的描述。例如当在从控制器 20中出现电源故障时，当输入外部重置信号时，或者当WDT 23超时时，出现电源重置。

首先，假定在从控制器20的电源中出现故障，并且电源电压下降到最小电压以下，这导致在从控制器20中出现电源重置。

在这种情况下，电源监测电路24检测到电源电压下降到最小电压以下，并且向通信监测电路22的存储定时生成电路83发送信号。

然后，存储定时生成电路83生成用于将指示DP 81的抽头位置的数据写入到NV存储器82的存储定时，并且将指示DP 81的抽头位置的数据写入到NV存储器82。

在NV存储器82中，指示DP 81的抽头位置的数据被设置为能够使得写入指示DP 81的抽头位置的数据。仅当存储定时生成电路83生成存储定时时，将指示DP 81的抽头位置的数据写入到(存储在)NV存储器82中。

仅当电源电压下降到最小电压以下时，执行到NV存储器82的写入，并且因此，即使存在对执行到NV存储器82重写(写入)的次数的限制，也抑制执行重写的次数达到该限制的情况。

如上所述，通信监测电路22继续工作，直到指示DP 81的抽头位置的数据被写入到NV存储器82为止。

此后，当恢复从控制器20的电源电压时，DP 81的抽头位置根据已经写入到NV存储器82并且指示DP 81的抽头位置的数据(NV存储器值)来设置。

然后，如上所述，来自DP 81的模拟信号输出DPOa通过A/D模块53被转换成数字信号输出DPOd，并且数字信号输出DPOd被发送到主控制器10。

主控制器10将已经被发送到从控制器20的多段通信监测数据TCDs中的计数图案CP存储在日志中。因此，基于从从控制器20向主控制器10发送的数字信号输出DPOd和由多段通信监测数据TCDs中的计数图案CP所指定的脉冲数，确定在哪个时间点出现从控制器20的电源的故障。

如果DP 81的抽头位置与根据最后被发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP所设置的抽头位置匹配，则推断由于从控制器20的电源电压的下降导致在从控制器20中出现电源重置。

在在从控制器20中出现由WDT 23导致的电源重置的情况下，如从图2看到的，电源监测电路24不工作。因此，存储在NV存储器82中的DP 81的抽头位置与根据 最后被发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP所设置的抽头位置不匹配，并且假定与根据更早发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP所设置的抽头位置匹配。

因此，可以推断出从控制器20中出现的电源重置不是由电源电压下降到最小电压以下导致的。

在外部重置信号导致从控制器20中的电源重置的情况下，重置信号被输入到电源重置电路25中。如从图2看到的，电源监测电路24在这种情况下也不工作。因此，写入到NV存储器82的DP 81的抽头位置与根据最后被发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP所设置的抽头位置不匹配，并且假定与根据更早发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP所设置的抽头位置匹配。

基于发送包括计数图案CP的通信监测数据TCDs的定时，可以推断出从控制器20中出现的电源重置是由WDT 23导致的还是由外部重置信号导致的，存储在NV存储器中的DP 81的抽头位置根据计数图案CP设置。

另一方面，在不应用本示例性实施方式的情况下，通信监测数据TCDs和通信监测响应数据TCDr不交换，并且因此不能推断出在从控制器20中出现的电源重置是由从控制器20的电源电压下降到最小电压以下导致的，还是由WDT 23导致的、或是由外部重置信号导致的。

I/O扩展电路21例如由ASIC构成。

在这种情况下，考虑通用性，许多IF模块被设置到I/O扩展单元50。除了控制特定功能块中的特定控制对象的专用模块之外，IF模块包括通用IF模块，诸如输出串行信号的IF模块和用作将来自传感器的模拟信号转换成串行信号的A/D转换器的IF模块等。一些通用IF模块不被使用并且是冗余的。

因此，在本示例性实施方式中，在没有被用于控制功能块的IF模块中，起A/D转换器作用的IF模块被用作A/D模块53，并且串行输出脉冲信号的IF模块被用作脉冲信号输出模块54。

即，通过除了考虑通用性由ASIC构成的I/O扩展电路21之外，设置通信监测电路22，监测主控制器10与从控制器20之间的串行通信，并且推断造成在从控制器20中出现的电源重置的因素。

主控制器10中的通信控制单元15和从控制器20中的I/O扩展电路21的通信控制单元40基于SPI通信标准被构造，并且不容易被修改。因此，在本示例性实施方 式中，通信监测电路22被设置在通信控制单元15和通信控制单元40的外部，而不修改通信控制单元15和通信控制单元40，并且监测串行通信。

而且，在本示例性实施方式中，DP 81用于通信监测电路22，DP 81的抽头位置根据来自I/O扩展单元50中的脉冲信号输出模块54的脉冲移动，并且来自DP 81的模拟信号输出DPOa由A/D模块53转换成数字信号输出DPOd。结果，I/O扩展单元50中的连接到通信监测电路22的IF模块的数量减少到两个(A/D模块53和脉冲信号输出模块54)。即，通过使用DP 81，通信监测电路22被配置为具有更少量端子，并且被容易地安装在(连接到)由ASIC构成的I/O扩展电路21上。

换言之，在不改变由ASIC构成的I/O扩展电路21的构造的情况下，实现监测串行通信的功能。

校准例程

在本示例性实施方式中，将来自DP 81的模拟信号输出DPOa转换成数字信号输出DPOd。基于数字信号输出DPOd，确定数据是否已经从主控制器10被成功发送到从控制器20。

因此，需要根据从模拟信号输出DPOa转换的数字信号输出DPOd，正确地计算DP 81的抽头位置。

这里，提供用于校准数字信号输出DPOd与DP 81的抽头位置之间的对应的校准例程。

图5是在校正例程中与主控制器10、以及从控制器20中的I/O扩展电路21和通信监测电路22有关的序列图。图5包括接通主控制器10的电源和从控制器20的电源时的序列。注意，在主控制器10的电源被接通的状态下从控制器20的电源被接通时的序列类似于图5中所示的序列。

首先，当主控制器10的电源和从控制器20的电源被接通时，根据写入到NV存储器82的NV存储器值来设置DP 81的抽头位置(步骤S101)。

当设置DP 81的抽头位置时，DP 81向I/O扩展电路21中的A/D模块53输出对应于抽头位置的模拟信号输出DPOa。然后，A/D模块53输出对应于模拟信号输出DPOa的数字信号输出DPOd。

这里，主控制器10向从控制器20发送提供用于获取数字信号输出DPOd的指示 的DPO获取命令(步骤S102)。然后，从控制器20的I/O扩展电路21向主控制器10发送数字信号输出DPOd。数字信号输出DPOd的发送经由I/O扩展电路21中的I/O控制模块51和通信控制单元40来执行(这在下文中简单表述)，即，发送由I/O扩展电路21执行。

主控制器10将所接收的数字信号输出DPOd存储在RAM 13中的预定地址处(步骤S103)。确切地说，在主控制器10中，接收模块17接收数字信号输出DPOd，并且CPU 11将数字信号输出DPOd存储在RAM 13中(这在下面简单地表述)，即，主控制器10将所接收的数字信号输出DPOd存储在RAM 13中。

这种情况下存储在RAM 13中的数字信号输出DPOd是当主控制器10的电源和从控制器20的电源被接通时获取的数字信号输出DPOd，并且是初始值，这里初始值称为DPOini。

此时，校准例程开始。

首先，主控制器10向从控制器20的I/O扩展电路21发送用于使DP 81的抽头位置向上移动到最大抽头位置的命令(递增计数(U)开始命令)(步骤S104)。结果，通信监测电路22的DP 81的抽头位置移动到最大抽头位置(步骤S105)。然后，DP 81向I/O扩展电路21输出对应于最大抽头位置的模拟信号输出DPOa。

主控制器10向从控制器20发送DPO获取命令(步骤S106)。然后，从控制器20的I/O扩展电路21向主控制器10发送对应于模拟信号输出DPOa的数字信号输出DPOd。

主控制器10将所接收的数字信号输出DPOd存储在RAM 13中的预定地址处(步骤S107)。在这种情况下存储在RAM 13中的数字信号输出DPOd是当DP 81的抽头位置被设置为最大抽头位置时获得的数字信号输出DPOd，并且是最大值，该最大值被称为数字信号输出DPOmax。

接下来，主控制器10向从控制器20的I/O扩展电路21发送用于使DP 81的抽头位置向下移动到最小抽头位置的命令(递减计数(D)开始命令)(步骤S108)。然后，通信监测电路22的DP 81的抽头位置移动到最小抽头位置(步骤S109)。然后，DP 81向I/O扩展电路21输出对应于最小抽头位置的模拟信号输出DPOa。

主控制器10向从控制器20发送DPO获取命令(步骤S110)。然后，从控制器20的I/O扩展电路21向主控制器10发送对应于模拟信号输出DPOa的数字信号输出 DPOd。

主控制器10将所接收的数字信号输出DPOd存储在RAM 13中的预定地址处(步骤S111)。在这种情况下存储在RAM 13中的数字信号输出DPOd是当DP 81的抽头位置被设置为最小抽头位置时获取的数字信号输出DPOd，并且是最小值，该最小值被称为数字信号输出DPOmin。

下文中，如下所述，主控制器10基于SN(SN是DP 81的抽头的数量)、数字信号输出DPOmax、以及数字信号输出DPOmin，创建参考表(参考表创建)(步骤S112)。

然后，校准例程结束。

当主控制器10的电源和从控制器20的电源被接通时，或者当从控制器20的电源被接通时，执行上述校准例程。

接下来，描述创建参考表的例程(参考表创建例程)。

图6是用于描述创建参考表的例程(参考表创建例程)的流程图。

图7是用于描述参考表的示例的视图。

首先，参考图6给出参考表创建例程的描述。

主控制器10的CPU 11读取存储在RAM 13中的SN(SN是DP 81的抽头的数量)(步骤S201)。

接下来，CPU 11读取对应于最大抽头位置的数字信号输出DPOmax和对应于最小抽头位置的数字信号输出DPOmin，DPOmax和DPOmin被存储在RAM 13中(步骤S202)。

CPU 11使用表达式Dsn＝(DPOmax-DPOmin)/SN计算Dsn(Dsn是DP 81的每抽头的数字信号输出)(步骤S203)。

接下来，CPU 11使用表达式Dsw＝Dsn/2计算Dsw(Dsw是DP 81的一个抽头的上限或下限的范围)(步骤S204)。

接下来，变量n被设置为0(步骤S205)，并且确定变量n是否等于SN+1(抽头的数量+1)(步骤S206)。

如果步骤S206中的确定结果是肯定的(是)(即，如果变量n不等于SN+1(抽头的数量+1))，则变量n增加1(步骤S207)。

然后，CPU 11使用表达式(即，DPOB(n)＝DPOmin+(n-1)×Dsn–Dsw、DPOC(n)＝DPOmin+(n-1)×Dsn、以及DPOT(n)＝DPOmin+(n-1)×Dsn+Dsw)计算分别 表示在每个抽头位置处的最小值、中间值和最大值的DPOB(n)、DPOC(n)和DPOT(n)，并且将这些值分别写入到RAM 13的预定地址处(步骤S208)。

然后，流程返回到步骤S206。

另一方面，如果步骤S206中的确定结果是否定的(否)(即，变量n等于SN+1(抽头数量+1))，则参考表创建例程结束。

这样，创建图7中所示的参考表。注意，在图7中，n＝1对应于DP 81的最小抽头位置，并且n＝SN对应于DP 81的最大抽头位置。

虽然这里假定在RAM 13中创建参考表，但是也可以在可重写非易失性存储器中创建参考表。

通过参考所创建的参考表，知晓在图5中的步骤S102中存储在RAM 13中的与数字信号输出DPOini(该输出是初始值)对应的抽头位置。

注意，参考表可以使用其它例程来创建。

通信监测数据TCDs

接下来，给出计数图案CP的描述，该计数图案CP是包括在通信监测数据TCDs中并且指定脉冲数的数据。

图8是示出包括在通信监测数据TCDs中的计数图案CP的示例的视图。

这里，例如，假定作为DP 81的抽头的数量的SN是128，并且作为计数图案CP的数量的CPN是6。下文中，每个计数图案CP都由CPU[m](m＝1至6(CPN))表示。

计数图案CP[m]由八位表示，并且低阶七位表示CPT[m]，CPT[m]是使DP 81的抽头位置移动的步幅的数量(计数)。计数CPT[m]对于CP[1]是85，对于CP[2]是42，对于CP[3]是12，对于CP[4]是51，对于CP[5]是1，并且对于CP[6]是63。

具体地，计数图案CP[1]和CP[2]均是低阶七位为0和1交替的序列的位切换(toggle)图案。计数图案CP[3]和CP[4]均是低阶七位为两个0和两个1交替出现的序列的位加倍图案。计数图案CP[5]和CP[6]均是低阶七位包括三个或更多个连续0或1的连续位图案。

注意，可以使用其它位图案。

图9是示出用于描述选择将在通信监测数据TCDs中设置的计数图案CP的例程 (计数图案选择例程)的流程图。

首先，将变量m设置为0(步骤S301)。接着，使变量m增加1(步骤S302)。然后，确定变量m是否等于或大于1且等于或小于CPN(步骤S303)。

如果步骤S303中的确定结果是肯定的(是)(即，如果变量m等于或大于1且等于或小于CPN)，则对于计数图案CP[m]，确定作为抽头位置移动多少的计数的CPT[m]是否小于通过从SN(SN是DP 81的抽头的数量)减去最后设置的DP 81的抽头位置DPT(T-1)获得的值(即，是否满足表达式CPT[m]<SN-DPT(T-1))(步骤S304)。

通过参考参考表，从最后接收的数字信号输出DPOd获取抽头位置DPT(T-1)。

下面将描述步骤S303中的确定结果是否定的(否)的情况。

如果步骤S304中的确定结果是肯定的(是)(即，如果满足表达式CPT[m]<SN-DPT(T-1))，则甚至当抽头位置向上移动计数CPT[m]时，DP 81的抽头位置也达不到最大抽头位置。因此，DP 81的抽头位置被设置在向上(U)方向上(被设置为“向上”(U))(步骤S305)。

选择对应于计数CPT[m]的计数图案CP[m](步骤S306)。然后，计数图案选择例程结束。

另一方面，如果步骤S304中的确定结果是否定的(否)(即，如果满足表达式CPT[m]≥SN-DPT(T-1))，则确定作为抽头位置移动多少的计数的CPT[m]是否小于最后设置的DP 81的抽头位置DPT(T-1)(即，是否满足表达式CPT[m]<DPT(T-1))(步骤S307)。

如果步骤S307中的确定结果是肯定的(是)(即，如果满足表达式CPT[m]<DPT(T-1))，则甚至当抽头位置向下移动计数CPT[m]时，DP 81的抽头位置也达不到最小抽头位置。因此，DP 81的抽头位置被设置在向下(D)方向上(被设置为“向下”(D))(步骤S308)。

选择对应于计数CPT[m]的计数图案CP[m](步骤S306)。然后，计数图案选择例程结束。

如果步骤S307中的确定结果是否定的(否)(即，如果满足表达式CPT[m]≥DPT(T-1))，则当抽头位置向下移动时，DP 81的抽头位置达到最小抽头位置。因此，流程返回到步骤S302，并且变量m增加1。然后，在步骤S303和后续步骤中，确定是否 可选择图8中所示的下一个计数图案CP[m]。

如果步骤S303中的确定结果是否定的(否)，即，如果变量m小于1或大于CPN(CPN是计数图案CP的数量)(即，如果变量m超过CPN)，则流程返回到步骤S301，并且变量m被设置为0。然后，在步骤S303和后续步骤中，确定是否可选择图8中所示的第一计数图案CP[1]。

这样，图8中所示的计数图案CP[m]被逐一检查。在从计数图案CP[1]到计数图案CP[CPN]的所有计数图案均被检查之后，从第一计数图案CP[1]再次执行检查。即，可以抑制仅使用特定计数图案的情况。

注意，可以使用其它例程选择计数图案CP。

通过选择CPT[m](CPT[m]是抽头位置移动多少的计数)，抑制选择超过DP 81的最大抽头位置的抽头位置和选择低于DP 81的最小抽头位置的抽头位置。

在选择超过最大抽头位置的抽头位置的情况下，或者在选择低于最小抽头位置的抽头位置的情况下，已读取的抽头位置DPT变为最大抽头位置或最小抽头位置。即，实际设置的抽头位置与基于已设置的计数CPT获得的抽头位置不同。

通信监测

图10是在通信监测例程中与主控制器、以及从控制器20中的I/O扩展电路21和通信监测电路22有关的序列图。

主控制器10通过基于DP 81的最后抽头位置DPT(T-1)执行图9中所示的计数图案选择例程，来选择将在通信监测数据TCDs中设置的计数图案CP(计数图案选择例程)(步骤S401)。

主控制器10向从控制器20的I/O扩展电路21发送通信监测数据TCDs(计数图案CP)(步骤S402)。接下来，主控制器10发送指定抽头位置移动的方向(U/D)的命令(U/D命令)(步骤S403)。

然后，DP 81根据由计数图案CP指定的计数CPT在抽头位置移动的方向(U/D)上移动抽头位置(步骤S404)。

因此，DP 81向从控制器20的I/O扩展电路21输出模拟信号输出DPOa。

主控制器10向从控制器20发送DPO获取命令(步骤S405)。然后，将数字信号输出DPOd从从控制器20的I/O扩展电路21发送到主控制器10。

主控制器10参考图7中所示的参考表，并且确定(计算)对应于数字信号输出DPOd的抽头位置DPT(T)(步骤S406)。

接下来，主控制器10计算存储在RAM 13中的最后抽头位置DPT(T-1)与所确定的抽头位置DPT(T)之间的差GP(绝对值)(步骤S407)。

接下来，确定差GP是否等于由所发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP指定的计数CPT(步骤S408)。

如果步骤S408中的确定结果是肯定的(是)(即，如果差GP等于由所发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP指定的计数CPT)，则确定(推断出)通信中没有出现错误，并且从控制器20正常地工作。因此，流程返回到步骤S401，并且继续执行通信监测例程。

另一方面，如果步骤S408中的确定结果是否定的(否)(即，如果差GP不等于由所发送的通信监测数据TCDs中的计数图案CP指定的计数CPT)，则确定通信中出现错误(出现通信故障)。在这种情况下，主控制器10在RAM 13中将错误记录在日志中(步骤S409)。

如果确定出现了通信故障，则可以重置从控制器20的电源。另选地，流程可以返回到步骤S401，并且可以重新发送通信监测数据TCDs，从而确定通信错误是否重现。如果在这种情况下通信错误没有重现，则可以想到通信故障是由于噪声导致出现的临时通信错误。因此，在通信错误重现的情况下，可以重置从控制器20的电源。

甚至在主控制器10不能根据预定周期(图3中的周期tp)发送DPO获取命令时，也从所发送的通信监测数据TCDs和与抽头位置移动的方向(U/D)有关的设置，计算并且检查下一个周期中的DP 81的抽头位置。

注意，在重置从控制器20的电源之后电源恢复的情况下，如参考图5中所示的校准例程描述的，根据NV存储器值来设置DP 81的抽头位置(图5中的步骤S101)，并且此后，将数字信号输出DPOd发送到主控制器10并且作为初始数字信号输出DPOini存储在RAM 13中。因此，如图10中的步骤S406中所示，可以通过从参考表确定抽头位置DPT并且参考所发送的通信监测数据TCDs的日志，来推断出造成电源重置的因素。

本发明的示例性实施方式的上述说明被提供用于解释和说明的目的。其不旨在为排他性的，或者将本发明限于所公开的准确形式。显而易见地，很多修改和改变对于 本领域从业的技术人员来说都是明显的。选择和描述实施方式，以最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使本领域的其他技术人员能够针对各种实施方式以及适于所预期的特定用途的各种修改理解本发明。本发明的范围旨在由下面的权利要求及其等同物来限定。