专利名称：电子设备及其通信控制方法
技术领域：
本发明涉及一种在多个通过一根使控制信号和数据能在其中共存的总线连接在一起的电子设备中进行数据通信的系统，特别涉及到一种能够使这种数据通信系统的资源得到良好利用的技术。
迄今为止，已经提出了一种使用P1394串行总线的通信系统，在这种系统中，诸如录像机(此后称之为“VTR”)、电视接收机，内装摄像机型VTR和计算机等的电子设备通过一根总线相互连接，该总线允许控制信号和数据在其中共存，且所述的控制信号和数据在这些电子设备之间进行传送和接收。
下面将参考
图1来描述上述通信系统的一个例子。该通信系统包括有VTR-A、VTR-B、VTR-C和一个用作电子设备的编辑器。通过P1394串行总线分别执行VTR-A和编辑器之间的连接，编辑器和VTR-B之间的连接以及VTR-B和VTR-C之间的连接，控制信号和数据以混合状态通过所述总线传送。在本说明书中，以下将这些电子设备称之为“节点”。
在如图1所示的通信系统中，以如图2所示的一个预定通信周期(例如是125μS)执行通信，并且可以根据需要以一个预定数据速率执行用于连续传送诸如数字AV信号等数据的同步通信(此后同步一词缩写为“Iso”)和执行用于不规则传送诸如连接控制命令等的控制信号的异步通信。
在一个通信周期的起点设置一个周期开始信息包CSP，而后将用于传送Iso信息包的周期设定给该CSP。可以通过将信道号1，2，3......，N分配给各Iso信息包来执行多个Iso的通信。在完成了所有信道Iso信息包的传送以后，在下一个周期开始信息包CSP之前的周期被用于异步信息包通信。Iso信息包具有一个被附加有信道号和传送器节点的节点号的标题，在每一通信周期仅有一个处于最大状态的信息包可以被输出给一个信道。
将要把Iso信息包传送给总线的一个节点首先获得一个有待使用的信道和一个数据传送所需的频带。为此，所讨论这个节点需要控制分解器节点的总线信道和频带以获得所需的信道和频带。
如图3所示，该分解器节点具有一个用以表示该总线每一信道使用状态的寄存器(“信道有效寄存器”)REG1，和一个用于表示该总线剩余容量的寄存器(“带宽分配寄存器”)REG2。
正准备把一个Iso信息包传送给总线的节点利用异步信息包将读出的命令传送给寄存器REG1和2，以读出REG1和2中的内容。如果存在有空的信道和可用容量，那么利用异步信息包，该节点向分解器节点传送一个写入命令，以把所述节点需要使用的信道和频带写入REG1和2。如果断定向寄存器REG1和2的写入是成功的，那么允许该节点产生一个输出给所述总线。
例如，希望将输出传送给频带X中信道N的一个节点将REG1中信息N的位复位为零，并从REG2的值中减去与频带X相对应的量，借此以获得向总线传送其输出的权利。
当该节点放弃向总线6的输出权时，执行与上述相反的过程，那么获得的频带值X被加到REG2上，并且REG1信道N的那一位被置1，借此释放所使用的信道和频带。
当多个节点被连接到P1394串行总线上从而形成一个通信系统时，根据在IEEE-P1394中所规定的方式自动确定分解器节点。
在用P1394串行总线将多个节点相互连接的通信系统中，建议提供一种输出控制寄存器以控制Iso数据的输出。图4示出了这种输出控制寄存器的一个例子。
在图4中，CC表示一个连接计数器的值，该计数器用于对要求输出来自配备有所述寄存器的多个节点中任一节点的Iso数据的节点数量进行计数。可以利用有关节点或另一节点将计数值再次写入。CH表示在节点用于输出Iso数据的总线上的信道号，BW表示所述节点当前的获得的发送频带，DR表示从所述节点输出的Iso通信数据的传送速率，以及r表示“备用”。停止允许(off-enable)表示用于表明当连接计数器的值被置1时是否任一其它节点都可以将连接计数器清零的输出停止允许位。在附图上侧括号内的数字表示位的数量。
具有下述特征的方法被认为是一种通信控制方法，在该方法中，具有如此构成的输出控制寄存器的节点利用规定信道输出Iso数据。
当一个节点的CC被设置成1或更大时，所述节点以CH/DR/BW所规定的通信方式将Iso数据输出给总线。由于当某个节点的CC被设置成0时可以利用另一个节点设置CC，所以该节点的CC可以通过另一个节点来设置为1以向总线输出Iso数据。
另外，已经设定了某个节点的CC的任一其它节点可以从CC的值中减去所设定的数。因此，例如，另一节点可以将CC设置为1而后再将CC设置成0，以使该节点停止输出Iso数据。
另外，尽管某个节点的CC被设置成1，但如果同时它的“停止允许”位也被设置成1，那么任一其它的节点都将该节点的CC和“停止允许”清零，从而停止该节点Iso数据的输出。因此，由某个节点所使用的信道和频带可以被继承并由另一节点加以使用以向总线输出Iso数据。
但是，就已经停止其它节点输出的某个节点停止它自己的输出之后的处理方面而言，上述的通信控制方法存在着下面段落(1)到(4)所述的问题(1)、在构成如下配置的情况下，即在已经停止其它节点输出的任一节点停止其自己的输出以释放与其相关的信道和频带的情况下，已被迫停止其自己输出的节点不管它正处于内部允许输出的状态不能再进一步传送它的输出，从而使得不存在向总线输出数据的节点。
(2)、即便有一个命令指示一特定节点输出数据，但是如果该节点不处于允许输出的状态，也将不会有输出，从而使得任何一个节点不能向总线输出数据。
(3)、如果执行一个通信控制，使得当检测到没有其它节点向总线输出数据时该通信系统中的一个节点任意地开始向总线输出数据，也根本不知道在首先描述的节点停止了它的输出以后，究竟是哪一个节点向总线输出数据，这将使用户感到迷惑。
(4)、如果已经停止向总线输出的一个节点试图通过直接控制任一其它节点的输出控制寄存器来输出数据，那么输出控制寄存器表现出这样一种状态，即虽然该节点没有处于允许输出的状态，但是还是将数据输出给了总线，而这可能导致破坏该节点上的内部控制。
实现本发明正是为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种电子设备和一种能够有效利用通信系统的通信控制方法，并实现与该通信系统中用作节点的多个电子设备中每一个内部状态相一致的总线输出状态，同时还能预测输出数据的每一设备的移动。
根据本发明的电子设备和通信控制方法的特征在于，在一通信控制系统中通过一根总线将多个电子设备相连接，并且数据在用作节点的电子设备之间通信。当没有其它节点使用一个通信信道超过预定时间周期并且有关节点内部处于允许输出的状态时，所述节点中的每一个使用该通信信道开始向总线传送它的输出。
另外，根据本发明的电子设备和通信控制方法的特征在于，在通信系统中，利用一根总线将多个节点彼此连接起来，并在所述多个节点之间执行数据通信，多个节点中的每一个停止任一其它节点向总线输出数据、存储另一节点的识别信息，并使用另一节点所使用的信道输出数据，同时，当首先提及的节点输出的数据被停止时，向由识别信息指出的另一节点传送命令以向总线输出数据。
再有，根据本发明，其特征在于用于通信系统的通信控制方法，在该系统中，利用一根总线将多个节点彼此连接起来，并在各节点之间执行数据通信，在利用另一节点停止有关节点向总线输出数据之后一旦收到来自另一节点要求向总线输出数据的命令，若有关节点相对于总线而言处于内部允许输出的状态，那么有关节点将获得一个通信信道和频带，然后开始向总线输出数据，而当有关节点的内部状态处于不可能输出数据的状态下时，如果有关节点停止了除所述另一节点以外的任一节点向总线传送数据，那么，有关节点将把所接收的命令传送给已经被有关节点停止输出的节点，而如果在传送命令以后在出现向总线输出的一个节点的同时有关节点再次收到一个相同命令，那么有关节点将不再传送该命令。
根据本发明，利用一个监视装置来检测使用规定通信信道的电子设备的存在，并利用一个内部状态检测装置来检测该设备的内部状态。如果监视装置检测出在一个固定时间内没有使用该通信信道的电子设备，并且内部状态检测装置检测到所述设备的内部状态处于允许输出的状态，那么一个控制装置将启动通过该通信信道向总线输出。
另外，根据本发明，由其自身停止其输出的一个电子设备的识别信息被存储在一个存储装置中。当有关电子设备停止了其本身的数据输出时，所述控制装置将把一个要求向总线输出数据的命令传送给由存储在所述存储装置中的识别信息所指定的电子设备。
图1示出了一个使用P1394串行总线的通信系统的例子；图2示出了一个P1394串行总线通信周期的例子；图3示出了一个分解器节点结构的例子；图4示出了一个输出控制寄存器内容；图5的方框图示出了依据本发明的一个节点的主要部分；图6A-6D示出了根据本发明一个实施例的具有Iso监视接收器的节点的工作；图7A-7C示出了根据本发明一个实施例的具有过去输出权保持节点号存储设备的节点的操作；图8的流程图示出了当输出停止时将要被执行的处理，和图9的流程图示出了当已收到一个输出请求命令时将要执行的处理。
下面将结合附图按照下面的顺序来描述本发明的一个实施例(1)、根据本发明一个实施例的一个节点主要部分的结构；(2)、Iso监视接收器；(3)、过去输出权保持节点号存储设备；(4)、输出停止时的处理；(5)、接收到输出请求时的处理。
(1)、根据本发明一个实施例的一个节点主要部分的结构图5的方框图示出了根据本发明一个实施例的一个节点主要部分的结构。如图5所示，该实施例的节点包括一个物理层控制器(PHY)1，连接层控制器(LINK)2、CPU3、输入控制寄存器4、输出控制寄存器5、含有其它寄存器/存储器的寄存器/存储器组6、Iso监视接收器7、过去输出权保持节点号存储设备8和一个内部检测设备9。上述这些单元需要通过P1394串行总线执行通信。因此，如图中未示出的，当该节点是一个VTR时，该节点还包括一个用于数字视频信号的记录/再现系统。
物理控制器1被连接到P1394串行总线上，它具有诸如总线初始化、数据编码/译码和判优等功能。
连接层控制器2包括一个异步传送FIFO 11，一个异步接收FIFO12，一个Iso传送FIFO 13和一个Iso接收FIFO 14，并执行异步信息包的产生/检测和Iso信息包的产生/检测等。
输出控制寄存器5是结合图4予以描述的寄存器，且Iso传送FIFO 13的操作根据寄存器5的内容加以控制。如上所述，另一节点可以通过向该寄存器写入来控制Iso数据的传送。
输出控制寄存器4以与输出控制寄存器5相同的方式构成，并且根据寄存器4的内容来控制Iso接收FIFO 14的操作。通过向该寄存器写入，另一节点可以控制Iso数据的接收。
其它寄存器/存储器6是用于存储由P1394的说明书所规定的各种数据的寄存器/存储器，由于它们并不直接与本发明相关，所以在这里不对它们进行描述。
Iso监视接收器7用于监视输出给总线的Iso信息包是否输出给了规定的信道。当另一节点的输出权被剥夺时，过去输出权保持节点号存储设备8存储输出权被剥夺了的那个节点的节点号。另外，内部状态检测设备9用于检测例如诸如与VTR相关的REC、PB等操作模式的节点内部状态。在图5中，Iso接收FIFO 14的输出被输入给Iso监视接收器设备7，但是，可以独立于所述Iso接收FIFO 14在连接层控制器2中单独提供一个用于向Iso监视接收器7输出信息包的专用FIFO。
下面描述如此构成的节点的操作。
当传送一个异步信息包时，CPU 3将数据写入连接层控制器2中的异步传送FIFO 11中。在异步传送FIFO 11中将数据分组成信息包并通过物理层控制器1传送给P1394串行总线。
当接收异步信息包时，利用物理层控制器1接收P1394串行总线上的信息包并将其写入连接层控制器2内的异步接收FIFO 12中。CPU 3读出该信息包，以对由该信息包的地址段指定的寄存器或存储器执行一个处理(读出/写入/锁定)。
类似的，CPU 3通过向Iso传送FIFO 13写入数据执行Iso信息包的传送，并通过从Iso接收FIFO 14读出数据执行Iso信息包的接收。
(2)、Iso监视接收器
Iso监视接收器7检查写入到Iso接收FIFO 14中的Iso信息包的标题，以监视Iso信息包是否输出给了一个规定的信道并将监视结果通知给CPU 3。内部状态检测设备9检测由用户操作或其它方式设定的一个节点的内部状态，并将该状态通知给CPU 3。若Iso监视接收器7检测到在一个固定的时间内(例如一秒)没有向该信道输出数据，并且内部状态检测设备9检测到该节点的内部状态被设置为允许输出状态(例如在AV设备中的PB状态)，那么，CPU 3将要访问分解器节点的REG1和REG2，以获得所需的信道和频带。此后，CPU 3将把该节点输出控制寄存器5的CC和“停止允许”设置为1，并开始向总线输出数据。
图6A-6D示出了依据本发明该实施例的具有Iso监视接收器的节点的工作情况。如图所示，节点A、B、......N是通过P1394串行总线彼此连接的。
在图6A中，节点B正在向信道1输出Iso数据。信道1例如被设置成不履行AV设备传送的信道。节点A希望向信道1输出Iso数据。节点A接收输出给总线的Iso信息包，它检查在其标题处写入的一个发送节点的信道号和节点号以了解节点B向信道1输出数据。
在图6B中，在停止向信道1输出数据之后，节点B访问分解器节点的REG1和REG2，以释放信道1和所使用的频带。从此时开始，节点A未接收到其标题处被写“1”的Iso通信信息包，而后节点A了解到向信道1的输出已经停止。
在图6C中，由于从节点A检测到没有数据向信道1输出时开始已经过去了一秒钟，所以节点A访问分解器节点的REG1和REG2，以获得Iso数据所需要的信道1和频带。
在图6D中，由于获得了信道1和使用的频带，节点A开始向信道1输出Iso数据。
如上所述，根据该实施例的节点，有关节点监视向总线输出的Iso信息包，并且如果它检测到另外一个节点没有向规定的信道输出数据，那么有关节点将获得该信道开始向总线输出。因此，可以避免没有节点向总线输出Iso数据的情况。
(3)、过去输出权保持节点号存储设备当有关节点剥夺了另一个节点的输出权时，过去输出权保持节点存储设备8把那个剥夺了输出权的节点的节点号存储起来。就是说，如果有关节点成功地将输出停止(“停止允许”＝0、CC＝0)写入到另一个正在输出Iso数据的节点的输出控制寄存器中，那么就要存储该另一节点的节点号。有关节点使用所述另一节点使用过的信道和频带，并把Iso数据输出给总线。此后，当有关节点停止输出时，它将释放所使用的信道和频带，然后利用异步信息包来传送一个要求其节点号被存储在过去输出权保持节点号存储设备8中的节点向被剥夺的信道输出的命令(输出请求命令)。
图7A-7C示出了上述操作的例子。在这些图中，节点A、B、......、N通过P1394串行总线相互连接。
在图7A中，节点B产生一个向信道1的输出。如上所述，信道1例如是一个设置为不履行AV设备传送的信道。在节点B，CC＝1“停止允许”＝1。因此，任一其它的节点都可使节点B的CC清零以停止节点B的输出。
在图7B中，节点A停止节点B的输出，并将节点B输出控制寄存器中的CC和“停止允许”清为零，以剥夺节点B的输出权。其结果是使节点B停止向信道1输出。节点A将节点B的节点号存储到过去输出权保持节点号存储设备8中。节点A使用从节点B夺取信道1和传送频带向总线输出Iso数据。如果从节点B得到的频带不足以满足节点A的频带需求，那么节点A将访问分解器节点的REG2以获得所需的频带。
在图7C中，节点A使CC和“停止允许”清为零，以停止向总线输出Iso数据，然后访问分解器节点的REG1和REG2，以释放该信道和传送频带。而且，节点A利用异步信息包传送一个要求与存储在过去输出权保持节点号存储设备8中的节点号相对应的节点B向信道1输出Iso数据的命令。
在这种情形下，在节点A停止它的输出和向节点B传送了它的输出请求命令之后并在考虑到响应该输出请求命令节点B开始输出Iso数据所需的足够时间之后，通过如结合图6A-6D所述检测不存在任何一个正在向总线输出Iso数据的节点而输出Iso数据的节点被要求开始诸如获得信道和频带的输出进程。
(4)、输出停止时的处理图8示出了当一个节点停止输出Iso数据时的处理流程。该处理流程不仅包含如图7A到7C所示的它剥夺另一节点输出权的处理，而且还包含它获得一个信道和一个传送频带独自输出Iso数据而后停止输出的处理。
在图8中，步骤1表示如下处理，即该节点把它的输出控制寄存器的CC和“停止允许”位清零并停止输出。接着，步骤2执行下述处理，即该节点访问分解器节点的REG1和REG2以释放输出Iso数据所使用的信道和传送频带。在步骤3判断该节点是否被另一节点剥夺了输出权。即当该节点独自获得一个信道和传送频带以输出Iso数据然后停止输出时，该处理以这种操作而告完成。另一方面，如图7A到7C所示，当该节点剥夺了另一个节点的输出权以输出Iso数据然后停止输出时，该处理进入步骤4，以利用一个异步信息包把请求向被剥夺的信道输出Iso数据的命令传送给被剥夺了输出权的节点。
(5)、在接收到输出请求命令时的处理图9示出了当每个节点接收到如上所述的输出请求命令时的处理。
当接收到输出请求命令时(S11)，若所述节点处于允许输出的状态(S12中的“是”)，那么通过向分解器节点的规定REG1和REG2的写入操作，每个节点都将获得一个信道和频带。然后所述节点通过向输出控制寄存器的写入操作(CC＝1，“停止允许”＝1)开始输出Iso数据(S14)。
如果当一个节点接收到输出请求命令时(S11)该节点不处于允许输出状态(S12中的“否”)，那么就要检查所述命令是否是自一个节点被另一节点剥夺了输出权从而停止向总线输出Iso数据以来的第一个命令(S15)。如果它是第一个命令(S15中的“是”)，那么就要检查过去输出权保持节点号存储装置8以判断该节点是否在先前已经被另一节点剥夺了输出权。若该节点已被剥夺输出权(S16中的“是”)，则该节点传送一个输出请求命令给其它的节点(S17)。如果该节点未被剥夺输出权，则该节点就什么也不做(S16中的“否”)。
如果一个节点在接收到输出请求命令时(S11)该节点的内部状态不处于如上所述允许输出的状态，那么就要检查所述命令是否是自剥夺了另一节点输出权的节点停止向总线输出Iso数据以来的第一个命令。如果它是同一个命令的第二次或后续接收(S15中的“否”)，就可以循环传送该命令，而后停止该命令的传送，从而避免不希望通信信号的产生。
该实施例是基于以P1394串行总线作为所述总线的应用，但是在其可进行节点间数据和控制信号通信的情况下可用任何总线。就所述命令意味着向各节点间所使用的规定公用信道输出而言，各种格式都可用于输出请求命令，并在各节点中有同样的解释。另外，当以回路形式传送所述命令时，在某个节点的输出没有因遇到麻烦而停止传送以前，这种传送可以一直持续下去。
如上所详述的，根据本发明可获得如下效果(1)、通过监视向总线的数据输出并检测没有向总线输出数据的任一节点，有关节点向总线输出数据。因此，就不会出现任一节点都没有向总线输出数据的情况。因此，不仅可以有效地利用所述的通信系统，而且可以获得与所述节点内部状态相一致的总线输出状态。
(2)、通过存储被剥夺了向总线输出权的节点的节点号，在输出停止时向该节点传送一个输出请求命令。另外，通过解释/执行所述命令，可以预测总线上输出节点的转移，并且这种转移进行得很自然并兼容。
(3)、当所述节点接收到了输出请求命令，但该节点处于不可能输出状态时，通过传送所接收的输出请求命令，如上所述可使输出节点的转移更加自然。
(4)、当在没有节点向总线输出的同时提供了多个输出请求命令时，该命令将不被传送以抑制总线上的通信量并有效地使用诸如频带的资源。
权利要求
1.一种通信系统中的电子设备，在该通信系统中，利用一根总线将多个电子设备彼此连接，并在所述多个电子设备之间执行数据通信，其特征在于包括监视装置，用于监视任一使用规定通信信道的电子设备的存在；内部状态检测装置，用于检测多个电子设备中每一个的内部状态；和控制装置，用于当根据所述监视装置和所述内部状态检测装置的输出判断出不存在有其它电子设备使用该通信信道达一个预定时间周期并且任一电子设备处于内部允许输出状态时，那么该电子设备将使用所述的通信信道开始向所述总线传送它的输出。
2.一种用于一个通信系统的通信控制方法，在该通信系统中，利用一根总线将多个电子设备彼此连接并在它们之间进行数据通信，所述方法的特征在于当判断不存在有其它电子设备使用该通信信道达一个固定时间或更长时间且该电子设备处于内部允许输出状态时，所述多个电子设备中的每一个通过使用所述的通信信道开始向总线传送它的输出。
3.一种通信系统中的电子设备，在所述通信系统中，利用一根总线将多个电子设备彼此连接并在所述多个电子设备之间进行数据通信，其中所述多个电子设备中的每一个都包含存储装置，用于存储其输出被它自己停止的任一电子设备的识别信息；和控制装置，用于当每个所述电子设备停止其数据输出时向由所述存储装置存储的识别信息所指定的电子设备传送要求所述电子设备传送它的输出的命令。
4.一种通信系统的通信控制方法，在该通信系统中，利用一根总线将多个电子设备彼此连接并在所述多个电子设备之间进行数据通信，所述方法的特征在于，所述多个电子设备中的每一个停止任一其它电子设备向所述总线传送数据；存储用于识别所述其它电子设备的信息；使用由所述其它电子设备使用的信道输出数据；并且当每一所述电子设备停止它的数据输出时向由所述信息识别的所述其它电子设备传送一个要求所述其它电子设备向所述总线输出数据的命令。
5.如权利要求4所述的通信控制方法，其中，当所述多个电子设备中的每一个接收到所述命令时，如果所述每一电子设备处于内部允许输出状态，那么在获得了通信信道和频带以后，每一个所述的电子设备开始向所述的总线输出数据。
6.如权利要求4所述的通信控制方法，其中，当所述多个电子设备中的每一个接收到所述命令时，如果所述电子设备的内部状态处于它不能向所述总线输出数据的状态和如果它保持另一电子设备停止向所述总线输出的状态，那么，它仍然将所述命令传送给所述另一电子设备。
7.如权利要求6所述的通信控制方法，其中，当没有出现另一个电子设备向所述总线输出数据时，在所述多个电子设备中的每一个向任一相关电子设备传送所述命令之后，当它两次收到所述命令时，它将不再传送所述命令。
全文摘要
一种在通信系统中用于在由一总线彼此连接的多个电子设备之间执行数据通信的电子设备和控制该通信系统的方法。该电子设备包括监视使用预定信道的任何设备的存在的装置，检测每一设备内部状态的装置，和当不存在其它设备使用该信道达一固定时间或更久且所述设备处于内部允许输出状态时允许任一设备用所述信道开始传送其输出的装置。本发明可有效利用通信系统，使总线输出状态与每一电子设备内部状态一致，并预测数据输出设备如何转换。
文档编号H04N7/52GK1141550SQ9610720
公开日1997年1月29日 申请日期1996年4月21日 优先权日1995年4月21日
发明者长野晋 申请人:索尼公司