(57)【要約】【課題】割込処理を取りこぼさず、低コストで正確に実行する分散制御システムを提供する。【解決手段】分散制御システムは、データ通信可能に接続されたマスタユニット１及びスレーブユニット３を有している。スレーブユニット３は、割込要因を表す割込データをマスタユニット１に送信する。マスタユニット１は、割込データに応じた処理を実行するＣＰＵ１０と、スレーブユニット３から割込データを受信して、当該割込データに対応する処理内容をＣＰＵ１０に通知するマスタ割込制御部１４と、を備える。ＣＰＵ１０は、処理の実行時に、マスタ割込制御部１４による割込データの受信をマスクするとともに、スレーブユニット３に、割込データの送信解除要求を行う。【選択図】図１
2014048310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信可能に接続された第１制御手段及び第２制御手段を有し、前記第１制御手段及び前記第２制御手段により分散して処理を実行する分散制御システムであって、
前記第２制御手段は、割込要因を表す割込データを前記第１制御手段に送信し、
前記第１制御手段は、
前記割込データに応じた処理を実行する処理手段と、
前記第２制御手段から前記割込データを受信して、当該割込データに対応する処理内容を前記処理手段に通知する割込制御手段と、を備え、
前記処理手段は、前記処理の実行時に、前記割込制御手段による前記割込データの受信をマスクするとともに、前記第２制御手段に、前記割込データの送信解除要求を行うことを特徴とする、
分散制御システム。
【請求項２】
前記第２制御手段は、前記送信解除要求に応じて前記割込データの送信を解除して、解除した旨を前記第１制御手段に通知し、
前記第１制御手段の前記処理手段は、前記第２制御手段から前記割込データの送信を解除した旨の通知に応じて、前記割込制御手段による前記割込データの受信のマスクを解除することを特徴とする、
請求項１記載の分散制御システム。
【請求項３】
前記第２制御手段は、割込の有無を表すデータを含む前記割込データを常時前記第１制御手段に送信しており、割込有りを表すデータを含む前記割込データを送信中に前記送信解除要求を受信した場合に、前記割込有りを表すデータを割込無しを表すデータに替えた前記割込データを送信することを特徴とする、
請求項２記載の分散制御システム。
【請求項４】
前記第２制御手段は複数設けられており、
前記第１制御手段の前記割込制御手段は、２以上の前記第２制御手段から同時に前記割込データが送信された場合に、２以上の前記割込データの各々に対応する処理内容を順次前記処理手段に通知し、
前記処理手段は、前記処理の実行時に、前記割込制御手段による当該処理に対応する割込データの受信をマスクするとともに、当該割込データを送信する第２制御手段に、当該割込データの送信解除要求を行うことを特徴とする、
請求項３記載の分散制御システム。
【請求項５】
前記処理手段は、前記割込データに応じた処理の実行時に、直前の処理に対応する割込データを送信した第２制御手段から割込データの送信を解除した旨の通知を受信すると、前記処理の実行後に、前記割込制御手段による前記直前の処理に対応する割込データを送信した第２制御手段からの割込データの受信のマスクを解除することを特徴とする、
請求項４記載の分散制御システム。
【請求項６】
複数の前記第２制御手段の少なくとも１つは、
制御対象となる構成要素の動作を前記第１制御手段のからの指示に応じて制御する構成要素制御手段と、
前記構成要素の動作結果に応じて前記割込データを生成して前記第１制御手段に送信する第２割込制御手段とを備え、
前記第１制御手段の処理手段は、前記割込データに応じて、他の第２制御手段に他の構成要素の制御を指示することを特徴とする、
請求項５記載の分散制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスタユニット及びスレーブユニットを備えた分散制御システムに関し、特に、マスタユニットにおいて、スレーブユニットから生じた割り込みによる割込処理を実行する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置には、構成部品の制御を単一のＣＰＵ（Central Processing Unit）による集中制御により行うものがある。単一のＣＰＵによる集中制御は、アクチュエータのタイミング制御を精度よく行いやすいなどの利点がある。
【０００３】
アクチュエータのタイミング制御を精度よく行う必要のある処理の一例に、印刷用紙等のシート上にトナー像を転写する処理がある。この処理の場合、まず、センサが、シートの搬送方向の先端エッジの検知を行い、検知に応じてＣＰＵに割込信号を入力する。ＣＰＵは、割込信号の入力のタイミングに同期して、トナー像の形成を行う。これにより、トナー像のシート上への転写をタイミングよく行うことができ、シート先端のレジストレーション精度を向上させる。このようなタイミング制御を、先端レジストレーション制御という。単一のＣＰＵによる処理であれば、割込信号の入力からトナー像の形成までの処理をほぼ遅延なしに行うことが可能であり、タイミング制御を高精度で行いやすい。
【０００４】
このようなタイミング制御の精度は、画像形成装置の最終出力物である印刷物の画質を決定づける。そのために、近年、アクチュエータを制御するためのあらゆる信号が、ＣＰＵに割込信号として入力されるようになっている。また、高速且つ安定した処理で、より高画質の印刷物を出力する画像形成装置へのユーザの要求は高まっており、アクチュエータやセンサ等の負荷が増大する傾向にある。
これに伴い、アクチュエータを制御するための制御線や、センサの検知信号を割込信号として扱うための割込信号線を、ＣＰＵ基板から離れた負荷となるドライバユニットまで引き回す必要がある。そのために、長大な制御束線（ハーネス）が多数必要になる。
単一のＣＰＵによる集中制御のこのような問題点から、近年は、集中制御に替えて分散制御により画像形成装置の負荷の制御を行う構成も多くなっている。
【０００５】
特許文献１は、分散制御により画像形成装置の構成部品の制御を行う発明を開示する。特許文献１では、マスタユニット及びスレーブユニットを備えた分散制御ユニットにより分散制御を行う。マスタユニットとスレーブユニットとがシリアル通信を行うために、制御束線が削減される。スレーブユニットからマスタユニットへは、シリアル通信線を介して割込処理の有無や割込要因を表す割込データを送信する。マスタユニットは、割込データを受信し、受信した割込データに基づいてマスタユニット内のＣＰＵにより割り込み処理を実行する。このような構成では、マスタユニットとスレーブユニットとの間の割込信号線を大幅に削減できる。また、特許文献１では、マスタユニットとスレーブユニットとの間で、シリアル通信により割込データの取得要求及び割込解除を行う方法も提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４１５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シリアル通信可能に接続されたマスタユニット及びスレーブユニットを備えた分散制御システムにおいて、スレーブユニットの割込解除は、非常に難しい問題である。例えば特許文献１では、定期的に割込データがスレーブユニットからマスタユニットに送信されて、マスタユニット内のＣＰＵが割込処理を行う。マスタユニット内のＣＰＵは、マスタユニット内で割込解除しても、スレーブユニット側で割込解除していなければ、スレーブユニットから割込データが送信され続けて、不正な割込処理を実行する。
【０００８】
特許文献１では、スレーブユニット側で割り込みを自動解除する方法が提案されている。しかし、マスタユニットに対して、多数のスレーブユニットから割り込みが多重で生じた場合には、割込処理を行う前に割込解除される場合もあり、マスタユニットが割込処理を取りこぼす可能性がある。
高性能なＣＰＵにより割込処理を高速に実行することで、取りこぼしを防止することは可能である。しかし、高性能なＣＰＵを用いることは、高コストになりがちであり、現実的な対応ではない。
【０００９】
マスタユニットで割込処理を実行した上で、スレーブユニットに割込解除させる方法もある。しかし、シリアル通信によりマスタユニットからスレーブユニットに割込解除のための通知が送信され、スレーブユニット側でこの通知に応じて割込解除するまで、割込データは送信される。そのために、シリアル通信の速度を高速化して、スレーブユニットに早期に割込解除させる必要がある。しかし、シリアル通信の高速化は、やはり高コストである。
【００１０】
このように、分散制御システムにおいて、割込処理を取りこぼさずに正確に実行することで精度のよいタイミング制御を実現するには、コストの問題が大きい。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑み、割込処理を取りこぼさず、低コストで正確に実行する分散制御システムを提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決する本発明の分散制御システムは、データ通信可能に接続された第１制御手段及び第２制御手段を有して、前記第１制御手段及び前記第２制御手段により分散して処理を実行する。前記第２制御手段は、割込要因を表す割込データを前記第１制御手段に送信する。前記第１制御手段は、前記割込データに応じた処理を実行する処理手段と、前記第２制御手段から前記割込データを受信して、当該割込データに対応する処理内容を前記処理手段に通知する割込制御手段と、を備える。前記処理手段は、前記処理の実行時に、前記割込制御手段による前記割込データの受信をマスクするとともに、前記第２制御手段に、前記割込データの送信解除要求を行う。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような本発明は、第１制御手段が、割込処理時に、割込データの受信をマスクするとともに、第２制御手段に割込データの送信解除を行わせる。また、第２制御手段が複数の場合でも同様の処理であるので、複数の第２制御手段から同時に割込データが送信される場合でも、高性能な処理手段を用いることなく割込処理を実行できる。そのために、割込処理を、取りこぼさずに、低コストで実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】分散制御システムの全体構成図。
【図２】分散制御システムを画像形成装置に組み込んだ場合の構成例示図。
【図３ａ】先端レジストレーション制御を行う際のタイミングチャート。
【図３ｂ】シリアル通信線で送受信されるデータの構造の例示図。
【図４】図４（ａ）は従来の分散制御システムによるタイミングチャート、図４（ｂ）は本実施形態の分散制御システムによるタイミングチャート。
【図５】マスタ割込制御部１４の構成例示図。
【図６】分散制御システムによる割り込み制御処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の分散制御システムの全体構成図である。
本実施形態の分散制御システムは、マスタユニット１と２個のスレーブユニット３、４とを備える。マスタユニット１とスレーブユニット３とは、シリアル通信線１７、１８により、シリアル通信可能に接続される。シリアル通信線１７は、マスタユニット１からスレーブユニット３へのデータ送信のための通信線である。シリアル通信線１８は、スレーブユニット３からマスタユニット１へのへのデータ送信のための通信線である。マスタユニット１とスレーブユニット４とは、シリアル通信線１９、２０により、シリアル通信可能に接続される。シリアル通信線１９は、マスタユニット１からスレーブユニット４へのデータ送信のための通信線である。シリアル通信線２０は、スレーブユニット４からマスタユニット１へのへのデータ送信のための通信線である。なお、本実施形態の分散制御システムは、２個のスレーブユニットを備えた構成であるが、これは更に多くてもよい。
【００１７】
マスタユニット１は、ＣＰＵ１０、ＣＰＵＩ／Ｆ（インタフェース）部１３、マスタ割込制御部１４、マスタ通信制御部１５、１６を備える。なお、本実施形態ではマスタ通信制御部を２個備えた構成であるが、これは、スレーブユニットの数に応じて設けられる。
【００１８】
ＣＰＵ１０とＣＰＵＩ／Ｆ部１３とはバス１１で接続される。ＣＰＵＩ／Ｆ部１３は、バス２１を介して、マスタ通信制御部１５、１６及びマスタ割込制御部１４に接続される。ＣＰＵ１０は、バス１１、ＣＰＵＩ／Ｆ部１３及びバス２１を介して、マスタ通信制御部１５、１６にアクセス可能である。マスタ通信制御部１５は、シリアル通信線１７、１８を介してスレーブユニット３と通信可能である。マスタ通信制御部１６は、シリアル通信線１９、２０を介してスレーブユニット４と通信可能である。そのためにＣＰＵ１０は、マスタ通信制御部１５、１６、及びシリアル通信線１７、１９を介して、スレーブユニット３、４にアクセス可能である。マスタ割込制御部１４とＣＰＵ１０とは、割込線１２で接続されており、マスタ割込制御部１４からＣＰＵ１０へデータの送信が可能である。
ＣＰＵ１０は、ＣＰＵＩ／Ｆ部１３及びバス２１を介して、マスタ割込制御部１４へデータを送信可能である。
【００１９】
マスタ通信制御部１５、１６は、それぞれ送信データＦＩＦＯ（First In, First Out）１５０、１６０を備える。送信データＦＩＦＯ１５０、１６０は、ＣＰＵ１０からスレーブユニット３、４に送信するデータを一時保管する。マスタ通信制御部１５、１６は、送信データＦＩＦＯ１５０、１６０に保管したデータを、シリアル通信線１７、１８を介してスレーブユニット３、４へ送信する。マスタ通信制御部１５、１６は、シリアル通信線１８、２０を介してスレーブユニット３、４から受信したデータを、バス２１を介してＣＰＵ１０又はマスタ割込制御部１４へと送信可能である。
マスタ割込制御部１４は、マスタ通信制御部１５、１６から受信したデータに基づいて、ＣＰＵ１０へ割込線１２を介して割込データを出力する。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、割込線１２を介してマスタ割込制御部１４から受信する割込データに応じた割込要因をトリガにして、割込処理を開始する。ＣＰＵ１０は、割込処理を開始すると、まず、バス１１、ＣＰＵＩ／Ｆ部１３、バス２１を介して、マスタ割込制御部１４へのスレーブ割込のマスクを行う。その後、ＣＰＵ１０は、割込要因に基づいて、適宜、割込処理を行う。
【００２１】
スレーブユニット３は、スレーブ通信制御部３１、スレーブ割込制御部３２、及び負荷制御部３３を備える。スレーブユニット４は、スレーブユニット３と同じ構成であるので説明を省略する。
スレーブ通信制御部３１は、マスタユニット１から送信されたデータ（コマンド）を解釈して、その内容を負荷制御部３３へ送る。負荷制御部３３は、束線３５によりモータやセンサ等の負荷３４に接続される。負荷制御部３３は、スレーブ通信制御部３１から送られたコマンドの内容に応じて、モータやセンサ等の負荷３４を制御する。
スレーブ割込制御部３２は、束線３６により負荷３４に接続される。束線３６は負荷３４から割込信号が送られる割込信号線である。スレーブ割込制御部３２は、負荷３４からの割込信号に応じて割込データを生成する。スレーブ割込制御部３２は、生成した割込データを、スレーブ通信制御部３１及びシリアル通信線１８を介してマスタ通信制御部１５へ送信する。
【００２２】
図２は、図１の分散制御システムを画像形成装置に組み込んだ場合の構成例示図である。図２の構成では、分散制御システムにより先端レジストレーション制御を行う。
【００２３】
負荷３４は、シートＰを搬送するレジストローラ３４３、レジストローラ３４３を回転駆動するレジストモータ３４２、及びシートＰの搬送方向の先端エッジを検知するレジストセンサ３４１を備える。スレーブユニット３は、レジストモータ３４２に束線３５で接続され、レジストセンサ３４１に束線３６で接続される。スレーブユニット３は、負荷制御部３３によりレジストモータ３４２を制御することで、レジストローラ３４３によるシートＰの搬送速度を制御可能である。
【００２４】
負荷４４は、感光ドラム４４３、感光ドラム４４３を回転駆動するドラムモータ４４１、及び感光ドラム４４３に潜像を形成するレーザ４４２を備える。スレーブユニット４は、ドラムモータ４４１及びレーザ４４２に束線４５で接続される。スレーブユニット４は、負荷制御部４３によりドラムモータ４４１を制御することで、感光ドラム４４３の回転を制御する。また、負荷制御部４３により、レーザ４４２からのレーザ光の出射を制御して、感光ドラム４４３に潜像を形成する。
【００２５】
図３ａは、図２の構成で先端レジストレーション制御を行う際のタイミングチャートである。図３ａ中の「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」、「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」、「ＩＴＯＰ」、「ＣＮＴＲ」は、以下の意味である。
ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ：スレーブユニット３からのスレーブ割込要因信号
ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ：スレーブユニット３からのスレーブ割込要因マスク
Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０：スレーブ割込解除完了割込信号
ＩＴＯＰ：潜像形成開始信号
ＣＮＴＲ：レジストレーションカウンタ
【００２６】
また、「ＣＬＲ」、「ＭＴＲＤｅｃ」、「ＮＯ」、「ＩＲ」、「ＳＡＣＫ」、「ＩＴＯＰＯＮ」は、以下の意味である。
ＣＬＲ：スレーブ割込解除要求
ＭＴＲＤｅｃ：モータ減速要求
ＮＯ：割込要因情報（割込無し）
ＩＲ：割込要因情報（割込有り）
ＳＡＣＫ：スレーブ割込解除応答
ＩＴＯＰＯＮ：潜像形成要求
【００２７】
レジストモータ３４２は、レジストローラ３４３を駆動することで、シートＰを搬送速度Ｖ１で図２中矢印方向に搬送する。レジストセンサ３４１は、シートＰの搬送方向の先端エッジを検知することで、割込信号をスレーブユニット３に送る。スレーブユニット３のスレーブ割込制御部３２は、レジストセンサ３４１からの割込信号に応じて、割込データとして「ＩＲ」を生成する。スレーブユニット３は、「ＩＲ」を、シリアル通信線１８を介して、マスタユニット１へ送信する。なお、スレーブ割込制御部３２は、レジストセンサ３４１からの割込信号が無い場合に、「ＮＯ」を割込データとしてマスタユニット１に送信する。そのために、スレーブユニット３は、マスタユニット１に対して、常時、「ＮＯ」又は「ＩＲ」の割込データを送信する。
【００２８】
マスタユニット１のマスタ割込制御部１４は、スレーブユニット３から受信した「ＩＲ」に応じて、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」を生成して、ＣＰＵ１０に送る。ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」を受信して、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」を生成してマスタ割込制御部１４に送る。マスタ割込制御部１４は、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」により割り込みがマスクされる。また、ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」に対応する割込処理として、スレーブユニット４に対し「ＩＴＯＰＯＮ」を通知する。
【００２９】
スレーブユニット４は、シリアル通信線１９を介してマスタユニット１から「ＩＴＯＰＯＮ」を受信し、負荷制御部４３により「ＩＴＯＰ」をレーザ４４２に送る。これによりレーザ４４２は、負荷制御部４３の制御下で感光ドラム４４３への潜像形成を開始する。
【００３０】
ＣＰＵ１０は、「ＩＴＯＰＯＮ」の送信とほぼ同時に、スレーブユニット３に対して、「ＣＬＲ」を送信する。スレーブユニット３は、シリアル通信線１７を介して「ＣＬＲ」を受信すると、割込解除を行う。スレーブユニット３は、割込解除後に、マスタユニット１に対して「ＳＡＣＫ」を送信する。
【００３１】
マスタユニット１のマスタ割込制御部１４は、「ＳＡＣＫ」を受信するとＣＰＵ１０に「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」を送信する。これによりＣＰＵ１０は、スレーブユニット３が割込解除したことを確認する。ＣＰＵ１０は、スレーブユニット３が割込解除したことを確認すると、ＣＰＵＩ／Ｆ部１３を介して、マスタ割込制御部１４に「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」の解除及び「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」のマスク解除を指示する。
【００３２】
また、ＣＰＵ１０は、「ＣＮＴＲ」のカウントを「ＩＴＯＰＯＮ」の生成に同期して開始する。カウンタのコンペアマッチ値は、レジストモータ３４２を、搬送速度Ｖ２でシートＰを搬送させるためのタイミングを表す。つまり、感光ドラム４４３に形成された潜像の先端部分が現像されて、シートＰとの転写位置まで到達するタイミングでシートＰの先端が到達するように変速するタイミングである。
【００３３】
マスタユニット１は、「ＣＮＴＲ」のコンペアマッチ値に応じて、スレーブユニット３によるレジストモータ３４２への速度可変要求（ＭＴＲＤｅｃ）を、シリアル通信線１７を介してスレーブユニット３に通知する。スレーブユニット３は、この通知を受けて、レジストモータ３４２の速度を変えて、搬送速度Ｖ２でシートＰを搬送する。
【００３４】
先端レジストレーション制御に寄与する通信遅延には、以下の３つがある。
（１）「ＩＲ」の通知周期
（２）「ＩＴＯＰＯＮ」の通知時間
（３）「ＭＴＲＤｅｃ」の通知時間
このうち、（２）「ＩＴＯＰＯＮ」の通知時間及び（３）「ＭＴＲＤｅｃ」の通知時間は、固定値である。そのために、「ＣＮＴＲ」のタイミング調整により先端レジストレーションを合わせ込むことは可能である。
【００３５】
（１）「ＩＲ」の通知周期は、先端レジストレーションのバラツキとして顕在化する可能性がある。「ＩＲ」の通知周期は、例えば、シリアル通信線１８の通信レートを１０［Ｍｂｐｓ（BitPerSecond）］とした場合、おおよそ８．８［μｓ］程度に設定できる。
【００３６】
搬送速度Ｖ２を例えば３００［ｍｍ／ｓ］とした場合、「ＩＲ」の通知周期による先端レジストレーションのバラツキは、２．７［μｍ］以内になる。従って、先端レジストレーションの規格を２．５［ｍｍ］とした場合に、バラツキの寄与はほぼ１／１０００程度であり十分実用に耐えうるレベルになる。
このバラツキは、集中制御による先端レジストレーションの場合と同程度であり、集中制御と同程度の精度を、分散制御システムで実現している。また、マスタユニット１とスレーブユニット３、４との間で複数の割込データを用いる必要も無く、信号線のコストダウンも図れる。
【００３７】
図３ｂは、シリアル通信線１７、１８で送受信されるデータの構造の例示図である。図３ｂ中、各コマンド「ＭＣＤ」、「ＭＡ０」、「ＭＡ１」、「ＭＤ０」、「ＭＤ１」、「ＭＳＰ」、「ＳＩＲＱ００」〜「ＳＩＲＱ０４」、「ＳＡＣＫ」、「Ｗ」は、以下の意味である。
ＭＣＤ：マスタコマンド
ＭＡ０〜ＭＡ１：レジスタアドレス
ＭＤ０〜ＭＤ１：ライトデータ
ＭＳＰ：ストップコマンド
ＳＩＲＱ００〜ＳＩＲＱ０４：割込要因データ
ＳＡＣＫ：割込解除応答
Ｗ：時間待ち
【００３８】
シリアル通信線１７によるマスタユニット１からスレーブユニット３へのシリアル通信は、シリアル通信の開始を意味する「ＭＣＤ」で開始される。「ＭＣＤ」に引き続いて、マスタユニット１は、スレーブユニット３内のレジスタのアドレス「ＭＡ０」、「ＭＡ１」及びライトデータ「ＭＤ０」、「ＭＤ１」を送信する。シリアル通信の最後にマスタユニット３は、通信終了を意味する「ＭＳＰ」を送信する。
【００３９】
シリアル通信線１８によるスレーブユニット３からマスタユニット１へのシリアル通信では、スレーブユニット３のスレーブ通信制御部３１から、割込要因データ「ＳＩＲＱ００〜ＳＩＲＱ０４」及び割込解除応答「ＳＡＣＫ」を周期的に送信する。割込要因データ「ＳＩＲ００〜ＳＩＲＱ０４」及び割込解除応答「ＳＡＣＫ」の送信周期は、例えば以下の通りである。
各コマンドのデータ長を１パケットあたり１１ビット（bit）で構成する場合、シリアル通信線１８の１周期は、時間待ちＷを含めると、８８ビットとなる。通信速度が１０［Ｍｂｐｓ］の場合に、１周期は８．８［μｓ］程度になる。シリアル通信線１８のコマンドのエラー符号等を除いた有効データを３２ビットとすると、「３２」の割込要因を通知することができる。つまりすべての割込要因をビット列として通知することができる。
【００４０】
なお、「３２」の割込要因では通知要因が不足する場合、割込要因をグループ化してもよい。グループ化する場合、マスタユニット１は、詳細な割込要因をスレーブユニット３に再度問い合わせる。これにより、割込要因データを短縮することが可能である。その場合、マスタユニット１のＣＰＵ１０は、割込要因データで通知される３２ビットのデータから要因グループを特定し、特定した要因グループに限ってスレーブユニット３に３２ビット単位で詳細要因をリードする。
この場合も、割込要因は、マスク可能な構成であるため、割込要因特定中であっても割込処理からＣＰＵ１０を開放することができ、例えばデータリードに関連して割り込みが生じるシステムに対しても有効である。
【００４１】
図４は、スレーブユニット３及びスレーブユニット４から、同時に割り込みが生じた場合のタイミングチャートである。図４（ａ）は従来の分散制御システムによるタイミングチャートであり、図４（ｂ）は本実施形態の分散制御システムによるタイミングチャートである。図４（ａ）、図４（ｂ）中（１）のタイミングで、同時に、スレーブユニット３がシリアル通信線１７に「ＩＲ」を送信し、スレーブユニット４がシリアル通信線１９に「ＩＲ」を送信する。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）中、「ＣＰＵ」は、ＣＰＵ１０による処理を表す。また、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」、「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」、「ＣＬＲ」、「ＮＯ」、「ＩＲ」、「ＳＡＣＫ」は、図３ａのものと同じ意味である。「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」、「ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ」、「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ１」は、以下の意味である。
ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ：スレーブユニット４のスレーブ割込要因信号
ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ：スレーブユニット４のスレーブ割込要因マスク
Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ１：スレーブ割込解除完了割込信号
【００４２】
図４（ａ）では、スレーブユニット３、４が、それぞれ３周期間「ＩＲ」をマスタユニット１に送信した後に、自動的に「ＩＲ」をクリアする。スレーブユニット３から送信される「ＩＲ」に応じて、マスタユニット１のＣＰＵ１０に、マスタ割込制御部１４から「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」が入力される。ほぼ同時に、スレーブユニット４から送信される「ＩＲ」に応じて、マスタユニット１のＣＰＵ１０に、マスタ割込制御部１４から「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」が入力される。
【００４３】
ＣＰＵ１０は、スレーブユニット３からの「ＩＲ」に応じた「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理を、図４（ａ）中の（２）の期間で行う。（２）の期間で行う割込処理が、割込データの送信周期（「ＩＲ」を送信する３周期間）以上時間がかかる場合、ＣＰＵ１０による割込処理の終了時に、スレーブユニット４からの「ＩＲ」に応じた「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」がクリアされる。そのために、「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」に対応する割込処理が取りこぼされる。
【００４４】
図４（ｂ）では、スレーブユニット３、４からの「ＩＲ」を、マスタユニット１側で割込解除可能である。スレーブユニット３から送信される「ＩＲ」により、マスタユニット１のＣＰＵ１０にマスタ割込制御部１４から「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」が入力される。ほぼ同時に、スレーブユニット４から送信される「ＩＲ」により、マスタユニット１のＣＰＵ１０にマスタ割込制御部１４から「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」が入力される。
【００４５】
ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」の受信に応じて、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」を生成してマスタ割込制御部１４に送る。マスタ割込制御部１４は、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」によりスレーブユニット３からの割込がマスクされる。また、ＣＰＵ１０は、スレーブユニット３に対して、「ＣＬＲ」を送信する。ＣＰＵ１０は、スレーブユニット３からの「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理を、図４（ａ）中の（２）の期間で行う。（２）の期間で行う割込処理が、割込データの送信周期（「ＩＲ」を送信する３周期間）以上かかる場合、この処理が完了するまで、スレーブユニット４からの「ＩＲ」に応じた「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理が待機状態になる。
【００４６】
ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理が完了すると、スレーブユニット４からの「ＩＲ」に応じた「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理を開始する。また、ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」の受信に応じて、「ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ」を生成してマスタ割込制御部１４に送る。マスタ割込制御部１４は、「ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ」によりスレーブユニット４からの割込がマスクされる。
ＣＰＵ１０は、割込処理を開始するとマスタ割込制御部１４の「ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ」を生成し、ＣＰＵＩ／Ｆ部１３を介してマスタ割込制御部１４に送る。また、ＣＰＵ１０は、スレーブユニット４に対して、「ＣＬＲ」を送信する。
【００４７】
スレーブユニット３は、割込のマスクが完了すると、マスタユニット１に「ＳＡＣＫ」を送信する。マスタユニット１のマスタ割込制御部１４は、スレーブユニット３から「ＳＡＣＫ」を受信すると、ＣＰＵ１０に「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」を報知する。ここで、ＣＰＵ１０による図中（３）の割込処理に時間がかかると、この割込処理が完了するまで、「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」に対応する割込処理が待機状態になる。
【００４８】
ＣＰＵ１０は、「ＳＩＲＱ１０−ＳＩＧ」の要因に対応する割込処理の完了後（図中（３）後）に、図中（４）で「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ０」に対応する処理を開始して、「ＳＩＲＱ００−ＭＳＫ」を解除する。
【００４９】
スレーブユニット４は、割込のマスクが完了すると、マスタユニット１に「ＳＡＣＫ」を送信する。マスタユニット１のマスタ割込制御部１４は、スレーブユニット４から「ＳＡＣＫ」を受信するとＣＰＵ１０に「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ１」を報知する。ＣＰＵ１０は、図中（５）で「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ１」に対応する処理を開始して、マスタ割込制御部１４の「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ１」及び「ＳＩＲＱ１０−ＭＳＫ」を解除する。
【００５０】
以上のように、複数のスレーブユニット３、４から同時に割り込みが通知され、かつＣＰＵ１０の処理が滞った場合でも、ＣＰＵ１０が確実にスレーブユニット３、４からの割り込みを取得できる。そのため、高性能なＣＰＵを用いる必要がなく、コストダウンを図ることができる。また、スレーブユニット３、４からの割込をマスクすることが可能であるため、スレーブユニット３、４への割込解除の処理中には割込をマスクし、他の割込処理にＣＰＵ１０を割り当てることができる。そのため、それほど高性能でないＣＰＵであっても、利用効率の極めて高い分散制御システムを構築することができる。
【００５１】
図５は、以上のような処理を可能にするマスタ割込制御部１４の構成例示図である。この例では、マスタ割込制御部１４が、５個のＡＮＤ回路１４１〜１４５及び１個のＯＲ回路１４６から構成される。
５個のＡＮＤ回路１４１〜１４５は、割込要因である「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ〜ＳＩＲＱ０４−ＳＩＧ」とそれぞれの割込要因に対するマスク信号である「ＳＩＲＱ００―ＭＳＫ〜ＳＩＲＱ０４−ＭＳＫ」の論理積を算出する。ＯＲ回路１４６は、ＡＮＤ回路１４１〜１４５の共通出力とスレーブ割込解除完了信号である「Ｍ−ＣＬＲ−ＩＲＱ」の論理和を算出する。ＣＰＵ１０への割込信号である「ＣＰＵ−ＩＲＱ」は、ＯＲ回路１４６の出力である。
割込要因である「ＳＩＲＱ００−ＳＩＧ〜ＳＩＲＱ０４−ＳＩＧ」及びマスク信号である「ＳＩＲＱ００―ＭＳＫ〜ＳＩＲＱ０４−ＭＳＫ」は、上述の通り、ビット単位で割込及びマスク可能であるが、図上の表現としては簡略化してある。また、マスタ割込制御部１４は、スレーブユニット３、４の両方からの割り込みが可能であるが、説明の簡略化のため一方（スレーブユニット３）のみを図示してある。
【００５２】
図６は、本実施形態の分散制御システムによる割り込み制御処理のフローチャートである。マスタユニット１とスレーブユニット３又はスレーブユニット４が、並列に、同期を取りながら割込処理を行う。図６では、スレーブユニット３の例を説明するが、スレーブユニット４であっても同様の処理が行われる。
【００５３】
マスタユニット１がマスタ割込制御を開始し、スレーブユニット３がスレーブ割込制御を開始する（Ｓ１０、Ｓ２０）。スレーブユニット３は、マスタユニット１へスレーブ割込要因を含む割込データを所定の周期で送信する（Ｓ１１）。マスタユニット１は、割込データの待機状態にあり（Ｓ２１）、割込データの受信によりマスタ割込制御部１４からＣＰＵ１０へ割込要因を入力する（Ｓ２１：Y、Ｓ２２）。
【００５４】
ＣＰＵ１０は、マスタ割込制御部１４から入力されているスレーブ要因割込のマスク処理を行い（Ｓ２３）、マスタ通信制御部１５経由でスレーブユニット３にスレーブ割込解除要求を送信する（Ｓ２４）。
【００５５】
スレーブユニット３は、スレーブ割込解除要求を受信して（Ｓ１２）、スレーブ割込制御部３２のスレーブ割込要因解除を行う（Ｓ１３）。スレーブユニット３は、スレーブ割込要因解除の完了後、マスタユニット１へスレーブ割込解除応答を送信する（Ｓ１４）。
【００５６】
マスタユニット１のマスタ割込制御部１４は、スレーブ割込解除応答を受信すると（Ｓ２５）、ＣＰＵ１０にスレーブ割込解除完了割込を出力する（Ｓ２６）。ＣＰＵ１０は、マスタ割込制御部１４のスレーブ割込解除完了割込を解除するとともに、スレーブ割込のマスク解除を行う（Ｓ２７）。
【００５７】
以上のように本実施形態の分散制御システムでは、多数のスレーブユニットを備えた構成であっても割込信号線を必要とせず、低コストで高精度の割込処理の制御を実現できる。マスタユニット１のＣＰＵ１０が低パフォーマンスであっても、スレーブユニット３、４からの割込を確実に取得できるため、より安価に分散システムを構成できる。スレーブ割込をマスクできる構成としたため、スレーブ割込要因を集約しやすく、多数の割込要因が重畳された場合であっても安価に分散システムを構築できる。
【符号の説明】
【００５８】
１…マスタユニット、１０…ＣＰＵ、１１，２１…バス、１２…割込線、１３…ＣＰＵＩ／Ｆ部、１４…マスタ割込制御部、１５，１６…マスタ通信制御部、１５０，１６０…送信データＦＩＦＯ、１７，１８，１９，２０…シリアル通信線。３，４…スレーブユニット、３１，４１…スレーブ通信制御部、３２，４２…スレーブ割込制御部、３３，４３…負荷制御部、３４，４４…負荷、３５，３６，４５，４６…束線。３４１…レジストセンサ、３４２…レジストモータ、３４３…レジストローラ、４４１…ドラムモータ、４４２…レーザ、４４３…感光ドラム。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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