(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリ・ユニットとバス通信を行うプログラム可能マイクロコントローラと、前記マイクロコントローラに動作電力を供給する動作電力供給装置と、データ・メッセージが所定のシリアル通信プロトコルに適合するようにデータ・メッセージを送受信し、且つ前記受信したデータ・メッセージをデコードする通信モジュールとを有する改良型マイクロ制御システムであって、
コネクタ、および
データバスを介して前記通信モジュールと通信を行う入出力手段であって、前記マイクロコントローラによって生成された選択制御信号に応答し、通信モジュールと前記コネクタとの間で通信を行う第１の動作モード、または、前記データ・バスと前記コネクタとの間で通信を行う第２の動作モードに当該入出力手段をするための入出力手段、を含み、
前記マイクロコントローラが、第１の制御信号または第２の制御信号を生成するようにプログラムされているものであり、前記入出力手段が、前記第１の制御信号に応答して、前記入出力手段を前記第１の動作モードにし、前記第２の制御信号に応答して、前記入出力手段を前記第２の動作モードにするものであり、
前記データバスは、少なくともＮ本のデータ・ラインを有し、
前記入出力手段は、前記Ｎよりも３本またはそれ以上多いＭ本の出力データ・ラインを有し、
前記出力データ・ラインの少なくとも第１の１本が、前記動作電力供給装置に接続されて第１の動作電圧を供給するものであり、前記出力データ・ラインの少なくとも第２の１本が、前記動作電力供給装置に接続されて前記第１の動作電圧とは異なる第２の動作電圧を供給するものであり、前記出力データ・ラインの少なくとも第３の１本が、前記動作電力供給装置に接続されて中立の電圧を供給するものである改良型マイクロ制御システム。
【請求項２】
メモリ・ユニットとバス通信するプログラム可能マイクロコントローラと、バス通信を行うデータバスと、前記マイクロコントローラに動作電力を供給する動作電力供給装置と、前記データ・バスを介して前記マイクロコントローラと通信する通信モジュールであって、コネクタを介して外部装置とデータ・メッセージを送受信し、シリアル通信プロトコルに適合するように前記送信されるデータ・メッセージを符号化し、かつ、前記受信されたデータ・メッセージを復号するための通信モジュールとを有する改良型マイクロ制御システムであって、
前記マイクロコントローラが、第１の制御信号または第２の制御信号を生成するようにプログラムされていて、
複数の切り換え手段を有する入出力インタフェースであって、前記切り換え手段が、前記マイクロコントローラの前記第１の制御信号に応答して、前記切り換え手段を、前記通信モジュールと前記コネクタとの間で通信を行う第１の動作モードにし、前記マイクロコントローラの前記第２の制御信号に応答して、前記切り換え手段を、前記データ・バスと前記コネクタとの間で通信を行う第２の動作モードにするものである入出力インタフェースを含み、
前記データバスは、Ｎ本のデータ・ラインを有し、
前記切り換え手段が、複数のＭ個のスイッチを有し、前記スイッチのＮ個は、前記データバスの前記データ・ラインのそれぞれ一つと通信するそれぞれの第１のＩ／Ｏピンを有し、前記第１のＩ／ＯピンのＭ−Ｎ個は、前記電源と通信して、（ｉ）第１の電圧、（ｉｉ）前記第１の電圧とは異なる第２の電圧、（ｉｉｉ）中立の電圧を受取り、ここにＭ−Ｎは３またはそれより大きく、
前記スイッチのＭ個が、前記通信モジュールと接続されるそれぞれの第２のＩ／Ｏピンを有し、
前記スイッチのＭ個が、前記コネクタと接続されるそれぞれの第３のＩ／Ｏピンを有し、
前記第１のモードでは、前記第１のＩ／Ｏのそれぞれが前記第３のＩ／Ｏピンと接続され、前記第２のモードでは、前記第２のＩ／Ｏピンのそれぞれが前記第３のＩ／Ｏピンと接続される改良型マイクロ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル通信ポートに関する。
【０００２】
【発明の背景】
標準的なシリアル通信プロトコルの一つ（例えば、ＲＳ２３２通信プロトコル）を用いて、マイクロプロセッサ・システムに、外部のマイクロプロセッサ・システムと通信する機能を提供することは知られている。この通信を容易にするために、マイクロプロセッサ・システムに通信ポートを設けることが知られている。標準的な通信プロトコル（例えば、ＲＳ２３２通信プロトコル）を用いて通信の実行が予定される場所では、ＲＳ２３２プロトコルの仕様において指定されている９ピンの通信ポートを設けることが通例となっている。種々の通信プロトコル（例えば、ＲＳ２３２、ＲＳ２４２など）に対応することが望まれている場合には、複数の通信ポートをマイクロプロセッサ制御システムに設けることも知られている。
【０００３】
種々の通信プロトコルの仕様がピン・コネクタの互換性を許容する場合には、いずれのプロトコルでもディジタル・メッセージをフォーマットできるように、マイクロコントローラをプログラムすることができることも知られている。ここで説明したタイプのシステムは、各装置がそれ自体の電源供給装置を有し、各装置が専用のシリアル通信ポートによるシリアル通信に委ねられているという点に特徴づけられる。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の第１の目的は、単一の通信インタフェースを介し、同じ通信プロトコルを使用して、外部装置と標準的な通信を許可するマイクロプロセッサ制御システム、または、選択的に、標準的な通信Ｉ／Ｏインタフェースを介して、マイクロプロセッサ・コントローラと外部装置との間でパラレル通信を行うために、マイクロプロセッサ・コントローラのデータ・バスに直接アクセスを許可するマイクロプロセッサ制御システムを提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の第２の目的は、第１の動作モードにおいて、ＲＳ２３２またはＲＳ２４２のような標準的なシリアル通信プロトコルを用い、または、マイクロプロセッサの制御の下で、通信を行う通信ポートを有するマイクロプロセッサ制御システム、または、第２の動作モードにおいて、外部装置がマイクロ制御システムのデータ・バスにパラレル通信によって直接通信されることが可能なマイクロプロセッサ制御システムを提供することにある。
【０００６】
本発明の第３の目的は、第２のモードで動作している場合に、外部装置へ動作電力を供給する手段を備えているマイクロプロセッサ・システムを提供することにある。
【０００７】
米国特許出願第０８／１６３，６２９号に開示されているようなマイクロ制御システムは、ディジタル印刷を用いた電子別納証印刷機の制御に使用するようになっている。マイクロプロセッサ・コントローラが、多数の標準的な通信プロトコルのうちの任意の一つを用いて、外部装置と通信することを可能にするために、この制御システムの一部として通信ポートを提供することが望ましい考えられてきた。一方、Ｉ／Ｏポートおよびインタフェースを追加することなく、同一のＩ／Ｏポートを利用して、マイクロプロセッサ制御システムとのパラレル通信のためにデータ・バスへの直接アクセスを外部装置に提供することも望まれている。その結果、マイクロプロセッサ制御システムは、プログラム・メモリ、不揮発性メモリおよび特定アプリケーション向け集積回路（ＡＳＩＣ）とバス通信を行うマイクロコントローラを備えている。ＡＳＩＣは、標準通信モジュールおよびアドレス・デコーダを含んでいる。アドレス・デコーダは、標準通信モジュールを作動させるために、標準通信モジュールに制御信号を与える。標準通信モジュール（例えば、ＲＳ２３２通信モジュール）からの出力は、Ｉ／Ｏインタフェースへ導かれる。Ｉ／Ｏインタフェースの出力は、９ピン・カプラに導かれている。
【０００８】
前記通信モジュールからの出力のそれぞれは、アドレス・デコード信号に応答して、Ｉ／Ｏインタフェースを介して前記ピン・カプラへ導かれる。選択的に、第２のアドレス・デコード信号に応答して、ピン・カプラの選択されたピンを、ＡＳＩＣの内部バスへ直接通信することができる。これらのピンの他のものは、外部装置に動作電圧を提供する。標準的な通信を行っている間、通常のプロトコルを用いて、Ｉ／Ｏインタフェースは、アドレス・デコーダからの制御信号に応答して、通信モジュールと通信ピンに接続された外部装置との間で可能な標準プロトコル通信を切り換える。一方、第２のモードでは、インタフェースは、アドレス・デコーダからの制御信号に応答して、データ・バスおよび電力供給ラインの各ラインに各Ｉ／Ｏピンを有効にゲートでコントローラするように切り換える。このようにして、マイクロ制御システムと外部マイクロ制御システムとの間の標準シリアル通信、または、マイクロ制御システムと外部装置との間のパラレル通信のために、単一ポートを使用することができる。また、外部装置は、独立した電力供給装置を備える必要がなくなる。
【０００９】
【実施例または発明の実施の形態】
図１において、マイクロ制御システム１０は、マイクロコントローラ１１、ならびにプログラム・メモリ１６、不揮発性メモリ１９およびＡＳＩＣ１５と通信するためのアドレス・バス１７を備えている。アドレス・バス１７は、ＡＳＩＣ１５のアドレス・デコーダ２０にも接続されている。ＡＳＩＣ１５は、１９９３年１２月９日に米国に出願された米国特許出願第０８／１６３，６２９号の「プログラム可能な特定アプリケーション向け集積回路を有する電子別納証印刷機用制御システム」（ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＰＯＳＴＡＧＥ  ＭＥＴＥＲ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＲＯＧＲＡＭＭＡＢＬＥ  ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＰＥＣＩＦＩＣ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＣＩＲＣＵＩＴ）に詳述されているように、この制御システムに関係した種々の機能を実行するための複数のモジュールを備えている。ＡＳＩＣ１５に含まれるモジュールの一つは、通信モジュール３００  である。この通信モジュール３００  は、任意個の標準シリアル通信プロトコルの一つに対応するように任意の適当な設計を有する標準的な通信モジュールとして設計されている。通常の方法では、通信モジュールは、マイクロコントローラ１１からのアドレス・データに応じてアドレス・デコーダ２０から自身に向けられた制御信号に応答して起動される。一般に、通信モジュール３００  は、データ・バスからデータ・メッセージを受け取り、標準プロトコルに一致するように受け取ったデータを符号化し、符号化されたデータを出力する。一方、通信モジュール３００  は、マイクロコントローラ１１によるアクセスのために、到来したデータを復号する。
【００１０】
データ・バス１８は、標準的な方法または通常の方法により、通信モジュール３００  と通信し、ＡＳＩＣ１５の一部であるＩ／Ｏインタフェース３１１  とも通信する。通信バス３１２  は、通信モジュール３００  とＩ／Ｏインタフェース３１１  との間の通信を行うためのものである。Ｉ／Ｏインタフェースからの出力は、Ｉ／Ｏ通信バス３１３  によってコネクタ・カプラ２６へ導かれている。この好ましい実施形態（実施例）においては、標準ＲＳ２３２プロトコルが予定されており、送信、受信およびステータス制御線とカプラ２６との間には、通常の５−１２ボルト変換器２４が介在しており、送信、受信およびステータス制御線は、カプラ２６に向かう前に、この変換器２４に入力している。
【００１１】
図２および図３を組み合わせて参照し、このＩ／Ｏインタフェースは、通常のＲＳ２３２通信プロトコルに対応した９つのチャネルを有する。論理ブロック（ステップ）３４０  における標準的な通信の開始は、処理ブロック３４２  において、マイクロプロセッサ１１がアドレス・デコーダ２０をアドレス指定し、データ・バスのビット０およびビット１を作動状態（イネーブル：ｅｎａｂｌｅ）にし、同時に、書込み信号を発行することによって達成される。この処理の結果、処理ブロック３４４  に示すように、ＡＮＤゲート３３６  、３３０  および３３２  が作動状態になる。処理ブロック３４６  において、レジスタ３２８  、３２４  および３２１  の出力が作動状態にされる。また、処理ブロック３４８  に示すように、マルチプレクサ３２６  が入力０を作動状態として選択するように作動状態にされ、マルチプレクサ３２３  が入力１を作動状態として選択するように作動状態にされる。論理ブロック３５０  に示すように、方向ゲート３３４  が作動状態にされる。したがって、標準的な通信は、ブロック３５２  において作動される。データ・ビットｂ１が、マイクロプロセッサによって発行されたアドレスに応答し、Ｉ／Ｏ３１１  を介した通信の方向を制御するためにゲート３３４  を作動または不作動（ディセーブル：ｄｉｓａｂｌｅ  ）にすることが分かる。さらに、通信モジュール３００  から外部への通信が、マルチプレクサ３２６  を介して通信バス３１３  の各通信線用のコネクタ２６に導かれることが分かる。受信における通信は、マルチプレクサ３２３  および３２４  を介してデータ・バス１８に導かれ、通常の方法で通信モジュールに受信される。
【００１２】
処理ブロック３６０  で開始されるバス通信は、処理ブロック３６２  において、マイクロプロセッサ１１がアドレス・デコーダ２０をアドレス指定し、データ・バスのビット１を作動状態に、ビット０を不作動状態にそれぞれし、かつ、書込み信号を発行することにより開始される。状態ブロック３６４  に示す処理は、ＡＮＤゲート３３６  および３３０  を不作動モードの状態にし、ＡＮＤゲート３３２  を作動状態にする。状態ブロック３６６  に示すように、レジスタ３２８  および３２１  の出力は、不作動にされ、レジスタ３２４  の出力が作動状態にされる。状態ブロック３６８  に示すように、マルチプレクサ３２６  の選択入力１が作動状態であり、マルチプレクサ３２３  の選択入力Ｉ０が作動状態である。状態ブロック３７０  において、ゲート３３４  は、外部への通信のために作動状態にされる。その結果、状態ブロック３７２  に示すように、バス通信が起動される。
【００１３】
図１に戻って、ＲＳ２３２用の通常の通信コネクタ・パスは９ピン・コネクタであり、これにより、図３について上述したようなＡＳＩＣに接続されると、バス３１３  のバス・ラインのそれぞれ一つであるバス・ラインＬ１〜Ｌ９は、ＲＳ２３２標準通信プロトコルについて規定されているような通常の通信接続線として働くことが分かる。外部装置がコネクタ２６に接続される本発明のこの実施形態（実施例）においては、通信は６ビットのパラレル通信であり、全てのデータ・ラインが通信には必要ない。これにより、付加的な３本のラインは、データ・バスではなくて、グラウンドに対して＋１２ボルトおよび−１２ボルトを供給する、Ｉ／Ｏポート内の電源供給モジュール、に切り換えることができる。したがって、外部デバイスは、コネクタ２６に取り付けられ、電力がメインのマイクロ制御システム１０によって供給されてもよい。これにより、外部供給モジュールに対する独立した電力の必要性が軽減される。
【００１４】
上記説明は、本発明の好ましい実施例を例示しているにすぎず、本発明を限定するものではない。本発明の全範囲は、特許請求の範囲に述べられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による入出力インタフェースを有するマイクロ制御システムの概略図である。
【図２】本発明によるマルチ・チャネルＩ／Ｏインタフェースの一つのチャネルの概略図である。
【図３】本発明によるシリアル通信および標準的な通信の処理状態図である。
【符号の説明】
１０  マイクロ制御システム
１１  マイクロコントローラ
１５  ＡＳＩＣ
１６  プログラム・メモリ
１７  アドレス・バス
１８  データ・バス
１９  不揮発性メモリ
２０  アドレス・デコーダ
２２  電源供給装置
２６  コネクタ・カプラ
３００  通信モジュール
３１１  Ｉ／Ｏインタフェース
３１２  通信バス
３１３  Ｉ／Ｏ通信バス
【図１】
0003557293.tif 000002
【図２】
0003557293.tif 000003
【図３】
0003557293.tif 000004