信号同步系统、节点同步系统、信号同步方法以及节点同步方法_4

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延迟时间通知帧,并将该帧所包含的往返传输延迟时间(值)退避至上述存储器45等。由此,从属节点51b从主控节点51a获取到主控节点51a与从属节点51b之间的往返传输延迟时间。
[0108]从主控节点51a获得往返传输延迟时间的从属节点51b接收同步化帧,在第2运算部72产生中断。接收到中断的第2运算部72启动后述的同步修正处理。此外,在本实施方式中,即使在未获得往返传输延迟时间的情况下接收到同步化帧,也当然可以将往返传输延迟时间设为零(O)来启动同步修正处理。另外,若将接收到同步化帧之后、向第2运算部72发送中断的速度考虑在内,则虽未图示,但优选使用FPGA44等硬件逻辑来作为同步化帧的接收单元。
[0109]另外,系统开销计数部74测量出以上述同步化帧的接收为起点、直到执行同步修正处理为止的系统开销值。具体而言,系统开销计数部74起到接收到同步化帧后进行重启的硬件性的计数器(定时器)的功能。
[0110]计数值获取部75根据同步化帧的接收获取在实际执行同步修正处理的开始时刻的第2基准信号生成部71的计数值以及系统开销计数部74的计数值。
[0111]同步判断部76将上述往返传输延迟时间除以2,来求出通信路径52的单程的传输延迟时间,并进一步求出将该单程的传输延迟时间与上述系统开销计数部74的计数值经过时间换算后得到的值相加而得到的综合延迟时间。然后,同步判断部76将所求出的综合延迟时间、与计数值获取部75所获取到的第2基准信号生成部71的计数值经过时间换算后得到的值进行比较。当其比较结果为两者相等时,同步判断部76判断第I基准信号与第2基准信号同步,在两者不相等时,同步判断部76判断第I基准信号与第2基准信号不同步。此处,所谓同步意味着第I基准信号生成部61的计数值与第2基准信号生成部71的计数值相等。
[0112]此外,同步判断部76当然也可以与实施方式I的同步判断部36相同,通过将各计数器的计数值换算成时间来进行比较,从而判断同步/不同步。
[0113]实施方式2中,若每隔修正处理间隔,由同步判断部76判断为第I基准信号与第2基准信号同步,则同步修正部77将基准值设定于第2基准信号生成部71。另外,在判断为第I基准信号与第2基准信号不同步的情况下,求出将第2基准信号生成部71的计数值与综合延迟时间值之间的差分相抵消的值。具体而言,同步修正部77将由计数值获取部75所获取到的第2基准信号生成部71的计数值减去综合延迟时间值来求出同步修正值。接着,同步修正部77从基准值减去所求出的同步修正值,并将相减后得到的值作为新的基准值设定于第2基准信号生成部71。该新的基准值是相对于同步判断部76判断为同步时设定于第2基准信号生成部71的基准值(默认的基准值)而暂时设定的(临时的基准值),以用于修正第2基准信号生成部71的定时值。
[0114]此外,本实施方式当然也可以在将默认的基准值设定于第2基准信号生成部71,且同步得到保持的情况下,之后不改写默认的基准值。
[0115]由此,在本实施方式中,能够将经由通信路径52来通知同步基准信号(同步化帧)时的传输延迟时间的影响也考虑在内地进行同步修正处理。也就是说,实施方式2中,能够对含有节点间的传输延迟时间与从属节点51b、51c的系统开销的计数值进行修正,从而能够实现高精度的节点间的同步。
[0116](实施方式2中的同步修正处理例)
图8?图10是用于说明实施方式2中的同步修正处理例的时序图,是主控节点51a与从属节点51b之间的计数值的同步例。此外,实施方式2中的基准值(处理周期)与实施方式I相同,设为1000 μ s,该基准值能够利用编译装置55来适当地改变。
[0117]图8中,主控节点51a的第I基准信号生成部61进行计数。若该计数值在图8的
(1)时刻达到基准值,则输出第I基准信号。然后,第I运算部62根据该第I基准信号来执行规定的处理。
[0118]另外,从属节点51b的第2基准信号生成部71进行计数。若该计数值在图8的
(2)时刻达到基准值,则输出第2基准信号。然后,第2运算部72根据该第2基准信号来执行规定的处理。由此,在主控节点51a及从属节点51b中,分别根据独立的第I基准信号及第2基准信号来执行规定的处理。
[0119]另外,主处理器模块51a中,间隔计数部64进行计数,在计数值达到修正处理间隔值的情况下(图8的(3)),生成修正处理开始信号。根据所述修正处理开始信号来开始主控节点51a中的同步修正处理。
[0120]在同步修正处理开始之后,主控节点51a的传输延迟时间通知部65为了计算出传输延迟时间而发送传输延迟时间请求帧(图8的(4))。若从属节点51b的接收完成通知部79从主控节点51a接收到传输延迟时间请求帧,则根据该传输延迟时间请求帧将接收完成帧发送至主控节点51a(图8的(5))。
[0121]接着,主控节点51a的传输延迟时间通知部65根据接收完成帧,计算出主控节点51a与从属节点51b之间的往返传输延迟时间,发送含有计算出的往返传输延迟时间(400 μ s)在内的传输延迟时间通知帧(图8的(6))。若从属节点51b的帧接收部80接收到传输延迟时间通知帧,则将该帧所包含的往返传输延迟时间(值)退避至存储器45等(图 8 的(7))。
[0122]在同步修正处理开始之后,主控节点51a的同步化帧通知部66将同步化帧作为中断信号发送至从属节点51b (图8的(8))。然后,从属节点51b经过通信路径52的单程的传输延迟时间(200 μ s)在图8的(9)的时刻接收到同步化帧,利用从属节点51b中的软件来启动同步修正处理。另外,伴随着同步化帧的接收,系统开销计数部74的由硬件构成的计数器被清零并重启(图8的(10))。
[0123]接着,在同步修正处理的准备完成的情况下,在图8的(11)时刻,计数值获取部75从第2基准信号生成部71获得计数值(图8的(12)),并从系统开销计数部74获取计数值(图 8 的(13)) ο
[0124]接着,计数值获取部75参照第2基准信号生成部71的计数值来进行时间换算,从而得到400 μ So接着,同步判断部76从往返传输延迟时间(400 μ s)求出单程的传输延迟时间200 μ s,将所求出的传输延迟时间与系统开销计数部74的计数值经过时间换算后得到的200 μ s相加,从而求得综合延迟时间400 μ S。然后,同步判断部76将综合延迟时间400 μ s与计数值获取部75所获取到的第2基准信号生成部71的计数值经过时间换算后得到的400 μ S进行比较,由于两者相等,因此判断为第I基准信号与第2基准信号同步。
[0125]由于同步判断部76判断为第I基准信号与第2基准信号同步,因此同步修正部77按通常那样,将基准值1000 μ S设定于第2基准信号生成部71 (第2基准信号生成部71在设定时刻不进行重启)。然后,由于在图8的(14)时刻计数值达到基准值1000 μ s,因此第2基准信号生成部71重启。
[0126]图9示出了从属节点51b的计数器比主控节点51a的计数器延迟3 μ s的情况。
[0127]图9中,在主控节点51a的间隔计数部64的计数值达到修正处理间隔值,并开始同步修正处理之后,到从属节点51b的帧接收部80将传输延迟时间通知帧所包含的往返传输延迟时间(值)退避至存储器45等为止的处理与图8的处理实质相同,因此此处省略说明。
[0128]在同步修正处理开始之后,在图9(1)时刻,主控节点51a的同步化帧通知部66将同步化帧作为中断信号发送至从属节点51b。然后,从属节点51b经过通信路径52的单程的传输延迟时间(200 μ s)在图9的(2)的时刻接收到同步化帧,利用从属节点51b中的软件来启动同步修正处理。另外,伴随着同步化帧的接收,系统开销计数部74的计数器被清零并重启(图9的(3))。
[0129]接着,在同步修正处理的准备完成的情况下,在图9的(4)时刻,计数值获取部75从第2基准信号生成部71获得计数值(图9的(5)),并从系统开销计数部74获取计数值(图 9 的(6)) ο
[0130]接着,计数值获取部75参照第2基准信号生成部71的计数值来进行时间换算,从而得到397 μ So接着,同步判断部76从往返传输延迟时间(400 μ s)求出单程的传输延迟时间200 μ s,将所求出的传输延迟时间与系统开销计数部74的计数值经过时间换算后得到的200 μ S相加,从而求得综合延迟时间400 μ S。然后,同步判断部76将综合延迟时间400 μ S与计数值获取部75所获取到的第2基准信号生成部71的计数值经过时间换算后得到的397 μ s进行比较,由于两者不等,因此判断为第I基准信号与第2基准信号不同步。
[0131]由于同步判断部76判断第I基准信号与第2基准信号不同步,因此同步修正部77将临时的基准值设定于第2基准信号生成部71。具体而言,同步修正部77利用“基准值(处理周期)一(综合延迟时间一第2基准信号生成部71的计数值)”这一式子求出第2基准信号生成部71的重启值(复位值),并将所求出的计数值作为临时的基准值来设定于第2基准信号生成部71。该示例的情况下,临时的基准值为1000 μ s - (400 μ s — 397 μ s)=997 μ so然后,由于在图9的(7)时刻计数值达到临时的基准值997 μ s,因此第2基准信号生成部71重启。也就是说,综合延迟时间一第2基准信号生成部71的计数值后得到的值为同步修正值。
[0132]图10示出了从属节点51b的计数器比主控节点51a的计数器提前3 μ s的情况。
[0133]图10中,在主控节点51a的间隔计数部64的计数值达到修正处理间隔值,并开始同步修正处理之后,到从属节点51b的帧接收部80将传输延迟时间通知帧所包含的往返传输延迟时间(值)退避至存储器45等为止的处理与图8、图9的处理实质相同,因此此处省略说明。
[0134]在同步修正处理开始之后,在图10(1)时刻,主控节点51a的同步化帧通知部66将同步化帧作为中断信号发送至从属节点51b。然后,从属节点51b经过通信路径52的单程的传输延迟时间(200 μ s)在图10的(2)的时刻接收到同步化帧,利用从属节点51b中的软件来启动同步修正处理。另外,伴随着同步化帧的接收,系统开销计数部74的计数器被清零并重启(图10的(3))。
[0135]接着,在同步修正处理的准备完成的情况下,在图10的(4)时刻,计数值获取部75从第2基准信号生成部71获得计数值(图10的(5)),并从系统开销计数部74获取计数值(图 10 的(6)) ο
[0136]接着,计数值获取部75参照第2基准信号生成部71的计数值来进行时间换算,从而得到403 μ So接着,同步判断部76从往返传输延迟时间(400 μ s)求出单程的传输延迟时间200 μ s,并将所求出的单程的传输延迟时间与系统开销计数部74的计数值经过时间换算后得到的200 μ s相加,从而得到综合延迟时间400 μ S。然后,同步判断部76将综合延迟时间400 μ s与计数值获取部75所获取到的第2基准信号生成部71的计数值经过时间换算后得到的403 μ s进行比较,由于两者不等,因此判断为第I基准信号与第2基准信号不同步。
[0137]由于同步判断部76判断第I基准信号与第2基准信号不同步,因此同步修正部77将临时的基准值设定于第2基准信号生成部71。该示例的情况下,临时的基准值为1000 μ S — (400 μ S — 403 μ s) = 1003 μ S。然后,由于在图10的(7)时刻计数值到达临时的基准值1003 μ S,因此第2基准信号生成部71重启。
[0138]此外,在图9及图10的示例的情况下,在第3循环,主控侧的计数器与从属侧的计数器相同步,因此之后,同步修正部77将原先的基准值1000 μ s设定于第2基准信号生成部71 (第2基准信号生成部71在设定时刻不进行重启)。然后,第2基准信号生成部71在计数值达到基准值1000 μ S时重启。也就是说,实施方式2中,相对于第3循环,能够在与下一个第4循环的主控侧的计数器的重启大致相同的时刻使从属侧的计数器重启,因此能够使主控侧的计数器的值与从属侧的计数器的值匹配成大致相等的值。
[0139]此外,同步修正处理中,与实施方式I相同,包含计数值获取部75、同步判断部76、同步修正部77的程序的处理。
[0140]另外,以从属节点51b的第2基准信号生成部71内置于CPU43为前提进行了说明,但并不局限于此。也就是说,第2基准信号生成部71也可以与CPU43分开实现。但是,由于第2基准信号生成部71内置于CPU43,因此无法利用在CPU43的外部生成的规定信号来从硬件上使第2基准信号生成部71复位。换言之,第2基准信号生成部71是存在有程序来控制其动作的计数器。因此,本实施方式需要利用程序来执行第2基准信号生成部71的复位处理(重启处理),其系统开销与同步误差有关。由此,本实施方式中,需要测量系统开销的结构(实施方式I中也相同)。
[0141]另外,实施方
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