专利名称：通信集中控制系统和通信集中控制方法
技术领域：
本发明涉及执行具有大量传感器和致动器的系统(如打印机和复印机)的集中控 制的集中控制系统，并且具体涉及用于经由总线在一个主设备(master device)和多个从 设备(slave device)之间的通信的控制的通信集中控制系统和通信集中控制方法。
背景技术：
图1是示出在单个主设备和多个从设备之间执行双向通信的总线网络系统的基 本配置的图。在该总线网络系统1中，一个主设备2和多个从设备3-1到3-X通过通信总线4 连接。在主设备2和多个从设备3-1到3-X之间，经由通信总线4执行双向通信。在一些情况下，在总线网络系统1中，通信网络的线数小，并且通过串行传输通信 传输/接收数据。在这样的系统中，如图2所示，主设备2执行称为轮询的操作，其中主设备2依次 执行与各个从设备3-1到3-X的数据交换。在这样的轮询操作中，从设备3-1到3-X之一经常执行进行紧急数据交换的中断 操作。在执行这样的中断处理的情况下，如图3所示，暂时停止正常轮询通信，并执行中 断通信。串行数据传输处理技术在日本专利公开No. 2005-142872和日本专利No. 3496501 中公开。
发明内容
然而，如上所述，在执行中断处理的情况下，暂时停止正常轮询通信，并执行中断 通信。这延长了直到完成与所有从设备的轮询通信的时间(轮询周期时间)。当从设备的数量更大时，该中断的出现的可能性更高。结果，所有从设备的信息的收集的完成更晚。因此，在其中尽管存在多个从设备、 但需要在有限时间内收集各条网络信息的网络系统(如监视网络和FA网络)中出现问题，因此，轮询周期时间与中断时间处于矛盾关系。作为针对其的对策，公知增加网络中的通信速度的方案。然而，该方案涉及这样的 缺点必须短线(stubpath)处理、终止处理等，因此对于网络的构造的限制增加。本发明需要提供一种通信集中控制系统和通信集中控制方法，其可以执行轮询通 信，而不遭受中断通信的影响，并可保持轮询周期时间恒定。根据本发明第一模式，提供了一种通信集中控制系统，包括一个主设备；通信总 线；以及多个从设备，配置为通过通信总线连接到主设备。主设备和多个从设备能够经由通 信总线双向通信。不同信道至少分配给从主设备到从设备的轮询通信和从从设备到主设备的中断通信，并且在相同线上利用复用执行通信。根据本发明第二模式，提供了一种通信集中控制方法，包括以下步骤以一种方式 连接一个主设备和多个从设备，使得主设备和多个从设备能够通过通信总线双向通信；以 及将不同信道至少分配给从主设备到从设备的轮询通信和从从设备到主设备的中断通信， 并且在相同线上利用复用执行通信。根据本发明模式，可执行轮询通信，而不遭受中断通信的影响，并且可保持轮询周 期时间恒定。
图1是示出在单个主设备和多个从设备之间执行双向通信的总线网络系统的基 本配置的图；图2是用于说明轮询通信的图；图3是用于说明当在轮询通信中已经出现中断时的通信状态的图；图4是示出根据本发明实施例的通信集中控制系统的配置示例的图；图5是示出根据本发明实施例的通信集中控制系统的从设备侧的连接形式示例 的图；图6是示意性示出根据实施例的通信集中控制系统中的轮询操作和中断操作的 图；图7是示出根据实施例的主设备和从设备的复用通信系统的主要部分的配置示 例的图；图8是示出通过根据实施例的主设备和从设备的复用通信系统的轮询通信的路 径的图；图9是示出通过根据实施例的主设备和从设备的复用通信系统的中断通信的路 径的图；图10是示出在根据实施例的通信集中控制系统中的发送机/接收机的主要部分 的具体配置示例的图；图11是示出根据实施例的主设备的具体配置示例的图；图12是示出根据实施例的从设备的具体配置示例的图；图13是示出轮询通信和中断通信的时隙数据的配置示例的图；图14是示意性示出中断中的具体处理的图；图15是用于说明根据实施例的主设备的激活中的控制的流程图；图16是用于说明根据实施例的主设备的轮询通信控制操作的流程图；图17是用于说明根据实施例的从设备的轮询通信控制操作的流程图；图18是用于说明根据实施例的主设备的中断通信控制操作的流程图；以及图19是用于说明根据实施例的从设备的中断通信控制操作的流程图
具体实施例方式以下将结合附图描述本发明的实施例。描述的顺序如下。
1.通信集中控制系统的总体概要2.主设备和从设备的复用通信系统的配置示例3.主设备和从设备的具体配置示例<1.通信集中控制系统的总体概要>图4是示出根据本发明实施例的通信集中控制系统的配置示例的图。图5是示出根据本发明实施例的通信集中控制系统的从设备侧的连接形式示例 的图。该通信集中控制系统10包括一个主设备20、多个从设备30-1到30_X、和通信总线40。主设备20和多个从设备30-1到30-X通过通信总线40连接。主设备20和多个从设备30-1到30-X能够与例如由主设备20发送的帧同步信号 CLK同步地，经由例如通信总线40执行双向通信。在该通信集中控制系统10中，对从主设备20到各个从设备30-1到30_X的轮询 通信和从各个从设备30-1到30-X到主设备20的中断通信分配不同信道，并且在相同线上 利用复用执行通信。这允许通信集中控制系统10防止轮询通信遭受中断通信的影响，并执行来自从 设备的中断通信，而不用改变对于整个网络的轮询时间。具体地，在该通信集中控制系统10中，主设备20和从设备30-1到30_X具有通信 复用功能，并且该通信集中控制系统10形成为其中在通信总线40的相同线上执行通过轮 询信道POCH和中断信道INCH的复用通信的系统。图6是示意性示出在根据本实施例的通信集中控制系统中的轮询操作和中断操 作的图。在该通信集中控制系统10中，如图6所示，主设备20通过轮询信道P0CH，按下述 顺序检查各个从设备30-1 (Slavel)到30-X(SlaveX)。此外，在该轮询通信中，主设备20通过中断信道INCH，与例如从设备 30-M(SlaveM)和30_N(SlaveN)通信，而不改变通信的轮询周期时间TPl。在本实施例中，主设备20具有将端口 PT的属性写到各个从设备30-1到30_X的 功能以及将致动器驱动数据写到从设备30的功能。此外，主设备20具有从各个从设备30读出传感器数据的功能和检测来自各个从 设备30的中断请求的功能。在各个从设备30中，每个端口的属性通过从主设备20写到配置寄存器CREG的值确定。属性的示例包括端口是传感器端口还是致动器端口、传感器信号的阈值、和致动 器的驱动输入幅度。当在从设备30中访问对其设置传感器属性的端口 PT时，从设备30将读取的值返 回到通信总线40。当在从设备30中访问对其设置致动器属性的端口 PT时，将值写到数据寄存器 DREG0写到数据寄存器DREG的值立刻反映到致动器60中，并且该反映继续，直到重写数据寄存器DREG。这是关于根据本实施例的通信集中控制系统的整体概要的描述的结束。下面，将描述形成根据本实施例的通信集中控制系统的主设备20和从设备30(-1 到-X)的具体配置和功能。<2.主设备和从设备的复用通信系统的配置示例>图7是示出根据本实施例的主设备和从设备的复用通信系统的主要部分的配置 示例的图。图7中的主设备20和从设备30的复用通信系统200和300采用同步正交代码调 制作为复用系统，并且使用作为正交码的PN(伪噪声)码。复用通信系统200和300在主设备20和所有从设备30中使用用于轮询通信的PN 码Cl。复用通信系统200和300具有这样的配置，其中主设备20和所有从设备30的每 个具有用于轮询通信的发送机和接收机。主设备20的复用通信系统200具有用于轮询通信的发送机210和接收机220。每个从设备30的复用通信系统300具有用于轮询通信的发送机310和接收机 320。复用通信系统200和300在主设备20和所有从设备30中使用用于中断通信的PN 码C2。复用通信系统200和300具有这样的配置，其中主设备20和所有从设备30的每 个具有用于中断通信的发送机和接收机。主设备20的复用通信系统200具有用于中断通信的发送机230和接收机M0。每个从设备30的复用通信系统300具有用于中断通信的发送机330和接收机 340。主设备20的复用通信系统200除了用于轮询通信的发送机210和接收机220、以 及用于中断通信的发送机230和接收机240外，具有发送机/接收机250。从设备30的复用通信系统300除了用于轮询通信的发送机310和接收机320、以 及用于中断通信的发送机330和接收机340外，具有发送机/接收机350。主设备20中的用于轮询通信的发送机210具有生成轮询主数据MDl的轮询主数 据生成器211、以及生成PN码Cl的PN码生成器212。发送机210具有异或门(EM)R) 213，其取PN码Cl和轮询主数据MDl的异或以执行 代码调制；以及缓冲器(BUF) 214，其布置在EXOR 213的输出级。用于轮询通信的接收机220具有PN码生成器221，其生成PN码Cl ；以及异或门 (EXOR) 222，其对通过代码调制的轮询从数据SDl和主数据MDl以及中断从数据SD2和主数 据MD2的相加获得的数据执行逆变换。接收机220具有布置在EXOR 222的输入级的缓冲 器(BUF) 223。“逆变换”意味着解调。主设备20中的用于中断通信的发送机230具有生成中断主数据MD2的中断主数 据生成器231、以及生成PN码C2的PN码生成器232。发送机230具有异或门(EM)R) 233，其取PN码C2和中断主数据MD2的异或以执行 代码调制；以及缓冲器(BUF) 234，其布置在EXOR 233的输出级。
用于中断通信的接收机240具有PN码生成器Ml，其生成PN码C2 ；以及异或门 (EXOR) M2，其对通过代码调制的轮询从数据SDl和主数据MDl以及中断从数据SD2和主数 据MD2的相加获得的数据执行逆变换。接收机240具有布置在EXOR 242的输入级的缓冲 器(BUF)挝3。主设备20中的发送机/接收机250具有加法器(ADDl) 251和缓冲器(BUF) 252和 253。加法器251将通过发送机210的EXOR 213代码调制并且已经通过缓冲器214的 轮询主数据MD1、以及通过发送机230的EXOR 233代码调制并且已经通过缓冲器234的中 断主数据MD2相加(叠加)。缓冲器252缓冲从通过加法器251的加法得到的代码调制的主数据MD1+MD2，并将 数据传输到通信总线40。缓冲器253缓冲总线上的、与通过通信总线40传输的代码调制的 从数据SD1+SD2相加的主数据MD1+MD2，并将数据提供到接收机220和M0。在主设备20中，用于生成PN码Cl的PN码生成器212和221可由单个公共PN码 生成器替代，并且用于生成PN码C2的PN码生成器232和241可由单个公共PN码生成器 替代。替代地，还可以将所有PN码生成器212、221、232和241用单个公共PN码生成器替代。从设备30中的用于轮询通信的发送机210具有生成轮询从数据SDl的轮询从数 据生成器311和生成PN码Cl的PN码生成器312。发送机310具有异或门(EM)R) 313，其取PN码Cl和轮询从数据SDl的异或以执行 代码调制；以及缓冲器(BUF) 314，其布置在EXOR 313的输出级。用于轮询通信的接收机320具有PN码生成器321，其生成PN码Cl ；以及异或门 (EM)R) 322，其对轮询主数据MDl和从数据SDl取异或，以执行代码调制数据的逆变换。接 收机320具有布置在EXOR 322的输入级的缓冲器(BUF) 323。从设备30中的用于中断通信的发送机330具有生成中断从数据SD2的中断从数 据生成器331和生成PN码C2的PN码生成器332。发送机330具有异或门(EM)R) 333，其取PN码C2和中断从数据SD2的异或以执行 代码调制；以及缓冲器(BUF) 334，其布置在EXOR 333的输出级。用于中断通信的接收机340具有PN码生成器341，其生成PN码C2 ；以及异或门 (EXOR) 342，其对通过中断主数据MD2和从数据SD2、以及轮询从数据SDl和主数据MDl的相 加获得的数据执行逆变换。接收机340具有布置在EXOR 342的输入级的缓冲器(BUF)343。从设备30中的发送机/接收机350具有加法器(ADD2) 351和缓冲器(BUF) 352和 353。加法器351将通过发送机310的EXOR 313代码调制并且已经通过缓冲器314的 轮询从数据SD1、以及通过发送机330的EXOR 333代码调制并且已经通过缓冲器334的中 断从数据SD2相加(叠加)。缓冲器352缓冲从通过加法器351的相加得到的代码调制的从数据SD1+SD2，并将 数据传输到通信总线40。缓冲器353缓冲总线上的与通过通信总线40传输的代码调制的主数据MD1+MD2相加的从数据SD1+SD2，并将数据提供到接收机320和340。在从设备30中，用于生成PN码Cl的PN码生成器312和321可由单个公共PN码 生成器替代，并且用于生成PN码C2的PN码生成器332和341可由单个公共PN码生成器替代。替代地，还可以将所有PN码生成器312、321、332和341用单个公共PN码生成器替代。图8是示出通过根据本实施例的主设备和从设备的复用通信系统的轮询通信的 路径的图。图9是示出通过根据本实施例的主设备和从设备的复用通信系统的中断通信的 路径的图。在主设备20的发送机210中，要由主设备20发送的轮询主数据MDl通过轮询主 数据生成器211生成，并且该轮询主数据MDl通过EXOR 213，用PN码Cl代码调制。此外，在主设备20的发送机230中，要由主设备20发送的中断主数据MD2通过中 断数据生成器231生成，并且该中断主数据MD2通过EXOR 233，用PN码C2代码调制。这些代码调制的轮询主数据MDl和中断主数据MD2通过发送机/接收机250的加 法器251相加，并通过缓冲器252输出到通信总线40。类似地，同样地在所有的从设备30中，要由从设备30发送的轮询从数据SDl通 过发送机310的轮询从数据生成器311生成。在每个发送机310中，轮询从数据SDl通过 EXOR 313用PN码Cl代码调制。要由从设备30发送的中断从数据SD2通过发送机330的中断从数据生成器331 生成，并且该中断从数据SD2通过EXOR 333用PN码C2代码调制。这些代码调制的轮询从数据SDl和中断从数据SD2通过发送机/接收机350的加 法器351相加，并通过缓冲器352输出到通信总线40。传送到通信总线40的信号变为从通信总线40上的相加得到的信号，并且通过该 信号执行通信。通过主设备20和所有从设备30的输出的相加获得的信号由主设备20的发送机 /接收机250和每个从设备30的发送机/接收机350接收。在主设备20中，接收信号通过接收机220的EXOR 222用PN码Cl逆变换，使得轮 询从数据SDl被提取并发送到后级处理系统。此外，在主设备20中，接收数据通过接收机MO的EXOR 242用PN码C2逆变换， 使得中断从数据SD2被提取并发送到后级处理系统。在每个从设备30中，接收信号通过接收机320的EXOR 322用PN码Cl逆变换，使 得轮询主数据MDl被提取并发送到后级处理系统。此外，在每个从设备30中，接收信号通过接收机340的EXOR 342用PN码C2逆变 换，使得中断主数据MD2被提取并发送到后级处理系统。每个后级处理系统根据通信流程 执行处理。<3.主设备和从设备的具体配置示例〉图10是示出在根据本实施例的通信集中控制系统中的发送机/接收机的主要部 分的具体配置示例的图。
在图10中，为了图简化和理解便利，其中两个从设备30-1和30-2通过通信总线 40连接到一个主设备20的情况示出为示例。[主设备的配置示例]图11是示出根据本实施例的主设备的具体配置示例的图。在主设备20中，除了图7的配置外，发送机210具有锁存器(FF) 215，发送机230具 有锁存器(FF) 235，接收机220具有锁存器(FF) 2M，并且接收机240具有锁存器(FF) 244。此外，除了图7的配置外，发送机/接收机250具有η沟道MOS (NMOS)晶体管ΝΤ21、 电流源121、逆变器INV21和电阻R的电阻元件R21作为输出电路252。此外，主设备20具有PLL电路沈0、晶体振荡器270、总线通信状态机280和系统 控制 CPU 290。总线通信状态机280和系统控制CPU 290被配置以便包括轮询主数据生成器211、 中断主数据生成器231和后级处理系统的功能。在输出电路252中，NMOS晶体管NT21的源极连接到供应电流Io的电流源121。 其漏极连接到连接节点ND21。其栅极经由逆变器INV21连接到EXOR 251的代码调制的数 据供应线。供应电流Io的电流源121连接到参考电势VSS(例如，地GND)。电阻元件R21的一端连接到供应电压VDD的供应线LVDD，并且其另一端连接到连 接节点ND21。PLL电路260生成通过晶体振荡器270与参考时钟RCK相位锁定的位时钟BIT_ CLK,并将生成的时钟BIT_CLK提供到锁存器215、235、2M和M4。PLL电路260具有形成PLL (锁相环)的相位比较器沈1、电荷泵(CP)沈2、环路滤 波器(LF) 263、压控振荡器(VCO)沈4、和分频器(DIV) 265。该PLL电路260执行这样的锁定控制，使得分频器265的输出时钟)(CLK与参考时 钟RCK的相位锁定。PLL电路260将生成的位时钟BIT_CLK和系统时钟)(CLK提供到总线通信状态机 280。锁存器215、2；35、2对和244由例如D触发器FF形成。锁存器215与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由总线通信状态机280提供的位数据， 并将锁存的数据作为轮询主数据MDl提供到发送机210的EXOR 213。锁存器235与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由总线通信状态机280提供的位数据， 并将锁存的数据作为中断主数据MD2提供到发送机230的EXOR 233。锁存器224与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由接收机220接收并由EM)R 222逆变 换的轮询从数据SDl和轮询主数据MDl，并将数据提供到总线通信状态机观0。锁存器244与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由接收机240接收并由EXOR 242逆变 换的中断从数据SD2和中断主数据MD2，并将数据提供到总线通信状态机观0。在系统控制CPU 290的控制下，总线通信状态机280提供有来自PLL电路沈0的 位时钟BIT_CLK和系统时钟)(CLK，并且与这些时钟同步执行总线通信状态处理。总线通信状态机280将数据作为位数据提供到锁存器215和235。总线通信状态机280接收经由锁存器2M和244提供的接收数据等，并执行读出数据的处理、中断处理等。系统控制CPU 290控制通信集中控制系统10的整体，并控制总线通信状态机280 的总线通信状态处理，如总线调度。系统控制CPU 290控制总线通信状态机观0，使得总线通信状态机280可执行多个 从设备30(-1到-X)的轮询。[从设备的配置示例]图12是示出根据本实施例的从设备的具体配置示例的图。在每个从设备30中，除了图7的配置外，发送机310具有锁存器(FF)315，发送 机330具有锁存器(FF) 325，接收机320具有锁存器(FF) 324，并且接收机340具有锁存器 (FF)344。此外，除了图7的配置外，发送机/接收机350具有NMOS晶体管NT31、逆变器 INV31和电流源131作为输出电路352。从设备30具有PLL电路360、总线通信状态机370、读出放大器380和驱动器390。总线通信状态机370、读出放大器380和驱动器390被配置以便包括轮询从数据生 成器311、中断从数据生成器331和后级处理系统的功能。在输出电路352中，NMOS晶体管NT31的源极连接到供应电流Is的电流源131。其 漏极连接到连接节点ND31。其栅极经由逆变器INV31连接到用于通过发送机/接收机350 的EXOR 351的代码调制数据的供应线。供应电流Is的电流源131连接到参考电势VSS(例如，地GND)。PLL电路360生成与检测或生成的时钟DCLK相位锁定的位时钟BIT_CLK，并将生 成的时钟BIT_CLK提供到锁存器315、325、3M和；344。PLL电路360具有形成PLL (锁相环)的相位比较器361、电荷泵(CP) 362、环路滤 波器(LF) 363、压控振荡器(VCO) 364、和分频器(DIV) 365。该PLL电路360执行这样的锁定控制，使得分频器365的输出时钟的相位与时钟 DCLK的相位锁定。PLL电路360将生成的位时钟BIT_CLK和系统时钟YCLK提供到总线通信状态机 370。锁存器315、325、3M和344由例如D触发器FF形成。锁存器315与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由总线通信状态机370提供的位数据， 并将锁存的数据作为轮询从数据SDl提供到EXOR 313。锁存器325与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由总线通信状态机370提供的位数据， 并将锁存的数据作为中断从数据SD2提供到EXOR 333。锁存器3M与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由接收机320接收并由EXOR 322逆变 换的轮询主数据MDl和轮询从数据SDl，并将数据提供到总线通信状态机370。锁存器344与位时钟BIT_CLK同步，以锁存由接收机340接收并由EXOR 342逆变 换的中断主数据MD2和中断从数据SD2，并将数据提供到总线通信状态机370。总线通信状态机370提供有来自PLL电路360的位时钟BIT_CLK，并且与该时钟同 步执行总线通信状态处理。总线通信状态机370读出通过读出放大器380读出的关于传感器50的信息，并将信息作为位数据提供到锁存器315和325。总线通信状态机370接收经由锁存器3 和344提供的检测数据DATA_W，并经由 驱动器390控制预定致动器60的驱动。总线通信状态机370接收经由锁存器3M和344提供的接收数据等，并执行读出 数据和写入数据的处理、中断处理等。在本实施例中，如上所述，一个主设备20和多个从设备30-1到30-X连接到一条 通信总线40。图13是示出轮询通信和中断通信的时隙数据的配置示例的图。图14是示意性示出中断中的具体处理的图。图15到19是关于根据本实施例的通信控制的流程图。以下将描述图15到19的控制流程的细节。图13中所示的数据是还没有代码调制并且将通过各个后级处理的数据Dl和D2。对于轮询数据D1(MD1、SD1)和中断数据D2 (MD2、SD》两者，从从设备30发送的数 据被表示为给定(从)。主设备20和从设备30两者发送中断标记IFLG。在从主设备20发送轮询数据到从设备30中，主设备20根据下面将描述其细节的 图16的控制流程执行处理。在此情况下，主设备20将“SA (从地址)”+“WC (写命令)”+“D (数据)”+“PRY (奇 偶校验)”的数据发送到从设备30。在根据下面将描述其细节的图17的控制流程接收数据之后，从设备30发送应答 ACK到主设备20。当主设备20使得从设备30发送数据时，主设备20根据图16的控制流程，发送 “ SA (从地址)，，+ “RC(读命令)，，到从设备30。从设备30根据图17的控制流程，发送“D (数据)”+ “PRY (奇偶校验)”的数据到 主设备20。在根据图16的控制流程接收数据之后，主设备20发送应答ACK到从设备30。在发送中断数据之前，主设备20和每个从设备30在通过其正发送轮询数据的时 隙中的预设位置，设置中断标记。当想要发送轮询时隙时，主设备20自身或从设备30自身确认在要发送的轮询时 隙中不存在标记IFLG以防止中断冲突。如果存在标记IFLG，则在通过已经设置该标记IFLG的主设备20或从设备30确认 完成数据的发送之后，主设备20或从设备30重新设置标记IFLG。其标记IFLG处于更前面位置的设备具有优先级。如果不存在自身标记以外的标记，则主设备20或从设备30开始从下一时隙发送 中断数据。在例如如图14所示的中断处理的情况下，中断标记点位置设置在标记通信时隙 FCS中。第一优先级位置是用于主设备20的位置。对于从设备30-A和30-B，标记点位置按照每个从设备的优先级的顺序设置。在图14的示例中，从设备30-A的优先级设置得高于从设备30-B的优先级。在数据通信时隙DCS中，设置“SA(从地址)”+“C(命令)”+“D(数据)”+“PRY(奇偶校验位)”的上述数据。使得标记通信时隙FCS和数据通信时隙DCS两者的开始匹配轮询通信的开始。在 与多个从设备匹配的情况下，将标记通信时隙FCS的长度设置为轮询时隙的长度的整数倍。在图14中，中断信道INCH的帧如下。时段Tl指示其中从设备30-A发出中断标记IFLG的帧时段。时段T2指示从设备30-A的数据通信时段。时段T3指示其中在主设备20和从设备30-B中同时出现中断因素、但是主设备20 具有更前面标记位置、因此从设备30-B检测停止标记发出的标记的帧时段。时段T4指示主设备20的数据通信时段。时段T5指示其中由于第一标记发出而导致的通信完成、但是从设备30-B的轮询 通信还没有结束、因此从设备30-B发出标记的时段。时段T6指示从设备30-B的数据通信时段。对于数据发送和接收，主设备20根据图18的控制流程交换数据，并且从设备30 根据图19的控制流程交换数据。在从从设备30发送自身数据到主设备20中，从设备30发送其自身“SA(从地 址)，，+ “RC(读命令)，，+ “D(数据)”。在接收数据时，主设备20发送应答ACK到从设备30。当从设备30使得主设备20发送数据时，从设备30发送其自身“SA(从地 址)” + “wc(写命令)，，。主设备20返回“D (数据)，，到从设备30。在接收该返回时，从设备30发送应答 ACK到主设备20。当主设备20发送数据到从设备30或主设备20使得从设备30发送数据时，通过 中断执行与轮询通信中执行的数据交换相同的数据交换。下面将结合图15到19描述根据本实施例的通信控制的具体操作。[激活]图15是用于说明根据本实施例的主设备的激活中的控制的流程图。当接通电源时，主设备20实现与从设备30-1到30-X的定时同步(STl)，并开始端 口控制(ST2)和中断控制(ST3)。[通过主设备的端口(轮询)控制]图16是用于说明根据本实施例的主设备的轮询通信控制操作的流程图。主设备20设置从地址(STll)，并通过中断控制确定主设备20是否正与对应从设 备30通信(ST12)。如果主设备20确定主设备20正与对应从设备30通信，则主设备20将从地址设 置为下一从设备30的地址(ST13)，并进行步骤ST12的确定。如果在步骤ST12主设备20确定主设备20没有正与对应从设备30通信，则主设 备20输出作为其全部在高电平的信号的障碍信号(ST14)，并发送从地址(ST15)。接下来，主设备20确定命令是读命令还是写命令(ST16)。如果主设备20确定命令是读命令(ST16、ST17)，则主设备20从对应从设备30接收数据。在接收数据时，主设备20发送应答ACK到从设备30 (ST19)。如果在步骤ST16主设备20确定命令是写命令(ST20)，则主设备20发送数据到从 设备30 (ST21)，并确定是否存在来自从设备30的应答的返回(ST22)。如果主设备20还没有接收到应答ACK，则主设备20通过中断控制重发数据到从设 备30。如果主设备20已经接收到应答ACK，则主设备20确定来自系统的停止命令是否已 经到来(ST24)。如果停止命令已经到来，则主设备20停止控制。
如果停止命令还没有到来，则主设备20设置下一从设备30的地址(ST25)，并重复 从步骤ST12起的处理。[通过从设备的端口(轮询)控制]图17是用于说明根据本实施例的从设备的轮询通信控制操作的流程图。从设备30接收从地址(ST31)，并确定该地址是否是其自身地址(ST32)。如果地址不是其自身地址，则从设备30等待，直到下一地址到来(ST33)。如果在步骤ST32从设备30确定接收的地址是其自身地址，则从设备30接收命令 (ST34)，并且确定该命令是读命令还是写命令(ST35)。如果从设备30确定该命令是读命令，则从设备30发送数据(ST36)，并确定是否存 在来自主设备20的应答ACK的返回(ST37)。如果从设备30确定不存在应答ACK的返回，则从设备30通过中断控制重发数据 到主设备20 (ST38)。如果在步骤ST35从设备30确定命令是写命令，则从设备30接收数据(ST39)，并 返回应答ACK到主设备20 (ST40)。在步骤ST37接收应答ACK或在步骤ST40发送应答ACK时，从设备30确定来自系 统的停止命令是否到来(ST41)。如果停止命令已经到来，则从设备30停止控制。如果停止命令还没有到来，则从设备30重复从步骤ST31起的处理。[通过主设备的中断控制]图18是用于说明根据本实施例的主设备的中断通信控制操作的流程图。主设备20确定中断标记IFLG的信号是否添加到中断信道INCH(ST51)。如果主设备20确定添加了中断标记，则主设备20接收从地址(ST52)，并接收命令 (ST53)。主设备20确定接收的命令是读命令还是写命令(ST54)。如果主设备20确定接收的命令是读命令，则主设备20从对应从设备30接收数据 (ST55)。在接收数据时，主设备20发送应答ACK到从设备30 (ST56)。如果在步骤STM主设备20确定接收的命令是写命令，则主设备20发送数据到从 设备30 (ST57)，并确定是否存在来自从设备30的应答ACK的返回(ST58)。在步骤ST56接收应答ACK或发送应答ACK时，主设备20确定来自系统的停止命 令是否已经到来(ST59)。如果停止命令已经到来，则主设备20停止控制。如果停止命令还没有到来，则主设备20重复从步骤ST51起的处理。如果主设备20在步骤ST51确定还没有添加中断标记，则主设备20确定是否存在 重发数据(ST60)。
如果在步骤ST58主设备20确定存在重发数据或确定不存在来自从设备30的应 答ACK的返回，则主设备20发送从设备30的地址作为重发目的地(ST61)。接下来，主设备20确定该命令是读命令还是写命令(ST62)。如果主设备20确定该命令是读命令(ST62、ST63)，则主设备20从对应从设备30 接收数据(ST64)。在接收数据时，主设备20发送应答ACK到从设备30 (ST65)。如果在步骤ST62主设备20确定该命令是写命令(ST66)，则主设备20发送数据到 从设备30 (ST67)，并且确定是否存在来自从设备30的应答ACK的返回(ST68)。在步骤ST68接收应答ACK或在步骤ST65发送应答ACK时，主设备20移动到步骤 ST59的处理，其中主设备20确定来自系统的停止命令是否已经到来。如果不存在来自从设备30的应答ACK的返回，则主设备20重复从步骤ST60起的 处理。[通过从设备的中断控制]图19是用于说明根据本实施例的从设备的中断通信控制操作的流程图。从设备30确定中断标记IFLG的信号是否添加到中断信道INCH(ST71)。如果没有添加中断标记，则从设备30等待等于设置帧数(设置标记通信时隙+数 据通信时隙)的时段(ST72)。如果从设备30确定添加了中断标记，则从设备30发送障碍区的标记信号(ST73)， 并发送从地址信号(ST74)。接下来，从设备30确定要发送的命令是读命令还是写命令(ST75)。如果从设备30确定该命令是读命令，则从设备30发送读命令(ST75、ST76)，并发 送数据(ST77)。在发送数据时，从设备30确定是否存在来自主设备20的应答ACK的返回 (ST78)。如果不存在来自主设备20的应答ACK的返回，则从设备30重复从步骤ST71起的处理。如果在步骤ST75从设备30确定该命令是写命令，则从设备30发送写命令 (ST79)，并从主设备20接收数据(ST80)。然后，从设备30发送应答ACK到主设备20 (ST81)。当在步骤ST78发送应答ACK或存在应答ACK的返回时，从设备30确定来自系统 的停止命令是否已经到来(ST82)。如果停止命令已经到来，则从设备30停止控制。如果停止命令还没有到来，则从设备30重复从步骤ST71起的处理。在本实施例中，不同信道分配给单个主设备20和多个从设备30之间的轮询串行 通信和来自从设备的中断串行通信，并且利用复用执行通信。因此，在本实施例中，在通信中，轮询通信信道可执行通信，而不受中断通信的打 扰，这使得可以保持其轮询周期时间恒定。尽管通过取通信总线40的线为单线的情况为例在上面描述了本实施例，但是本 发明还可应用到通信总线40由不同线形成的情况。还可以通过不同线分离时钟并发送时钟，替代一起发送时钟。此外，可以采用各种形式，如改变时隙长度的形式和不发送奇偶校验而发送错误 代码数据的形式。本申请包含涉及于2009年10月19日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-240773中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。 本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、 子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。
权利要求
1.一种通信集中控制系统，包括 一个主设备；通信总线；以及多个从设备，配置为通过通信总线连接到主设备，其中 主设备和多个从设备能够经由通信总线双向通信，并且不同信道至少分配给从主设备到从设备的轮询通信和从从设备到主设备的中断通信， 并且在相同线上利用复用执行通信。
2.如权利要求1所述的通信集中控制系统，其中 主设备包括生成轮询主数据的功能， 调制生成的轮询主数据的功能，传送调制的轮询主数据到通信总线的轮询通信信道的功能，接收通过通信总线的中断通信信道传送的调制的中断从数据的功能，以及解调接收的中断从数据的功能。
3.如权利要求1所述的通信集中控制系统，其中 从设备包括生成中断从数据的功能， 调制生成的中断从数据的功能，传送调制的中断从数据到通信总线的中断通信信道的功能，接收通过通信总线的轮询通信信道传送的调制的轮询主数据的功能，以及解调接收的轮询主数据的功能。
4.如权利要求1所述的通信集中控制系统，其中 主设备包括生成轮询主数据的功能， 调制生成的轮询主数据的功能， 生成中断主数据的功能， 调制生成的中断主数据的功能，复用调制的轮询主数据和调制的中断主数据、并将复用数据传送到通信总线的不同信 道的功能，接收通过通信总线的不同信道传送的调制的中断从数据和轮询从数据的功能，以及 解调接收的中断从数据和接收的轮询从数据的功能。
5.如权利要求1所述的通信集中控制系统，其中 从设备包括生成中中断从数据的功能， 调制生成的中断从数据的功能， 生成轮询从数据的功能， 调制生成的轮询从数据的功能，传送调制的中断从数据和调制的轮询从数据到通信总线的不同信道的功能， 接收通过通信总线的不同信道传送的调制的轮询主数据和中断主数据的功能，以及解调接收的轮询主数据和接收的中断主数据的功能。
6.如权利要求1所述的通信集中控制系统，其中主设备和从设备依赖于从地址的规格和存在还是不存在应答信号，经由通信总线执行 通信控制。
7.一种通信集中控制方法，包括以下步骤以一种方式连接一个主设备和多个从设备，使得主设备和多个从设备能够通过通信总 线双向通信；以及将不同信道至少分配给从主设备到从设备的轮询通信和从从设备到主设备的中断通 信，并且在相同线上利用复用执行通信。
全文摘要
这里公开了一种通信集中控制系统，包括一个主设备；通信总线；以及多个从设备，配置为通过通信总线连接到主设备；其中，主设备和多个从设备能够经由通信总线双向通信；并且不同信道至少分配给从主设备到从设备的轮询通信和从从设备到主设备的中断通信，并且在相同线上利用复用执行通信。
文档编号H04L12/403GK102045227SQ20101050635
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月12日 优先权日2009年10月19日
发明者川居龙一郎, 松本功, 菊池秀和 申请人:索尼公司