(57)【要約】      （修正有）【課題】定期的に到来する所定のデータをＤＭＡ転送するデータ転送装置において、システムのパフォーマンスを維持しつつ（ＣＰＵの処理能力を奪うことなく）、転送障害が発生した場合に迅速にそれを検出する。【解決手段】データ転送装置（マイコン１１０が相当する）の代表的な構成は、定期的に到来する所定のデータ（物理量データ）の転送要求に基づいてそのデータを転送するＤＭＡコントローラ１１６と、その転送要求に基づいて時間の経過を計測するデータ転送監視回路１２０内のタイマと、タイマのタイムアウトを検出するタイムアウト検出回路とを備え、データ転送が完了するまでの時間を監視し、その時間内にデータ全体の転送が完了しなければ、タイムアウトが発生するので、転送障害が発生したものとしてエラーを出すようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定期的に到来する所定のデータの転送要求に基づいて該データを転送するＤＭＡコントローラと、
前記転送要求に基づいて時間の経過を計測するタイマと、
前記タイマのタイムアウトを検出するタイムアウト検出回路と、
を備えることを特徴とするデータ転送装置。
【請求項２】
内部バスから独立し、前記ＤＭＡコントローラに前記転送要求を伝える転送要求伝達経路と、
前記転送要求伝達経路から分岐し、前記転送要求を前記タイマに伝える分岐経路とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
【請求項３】
前記タイマが内部バスに接続されており、
前記タイマのタイムアウトの閾値が、前記内部バスを通じて設定されることを特徴とする請求項２に記載のデータ転送装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のデータ転送装置を内蔵したことを特徴とするフィールド機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定期的に到来する所定のデータをＤＭＡ転送するデータ転送装置、およびそのデータ転送装置を内蔵するフィールド機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業計器等に代表されるフィールド機器では、センサで検出した物理量（例えば流量、圧力、温度）のデータを定期的にセンサＩ/Ｆ回路（インターフェース回路）へ転送し、定期的にＤＭＡコントローラがセンサＩ/Ｆ回路に溜まったそのデータをメモリへ書き込む（ＤＭＡ転送する）ように構成したものがある。かかるフィールド機器において、何らかの理由によりそのデータの転送に障害（途絶、遅延）が発生した場合には、それを検出してエラーを発生するなどの対応を取る必要がある。
【０００３】
上記転送障害を検出する手法としては、概して２つの手法が用いられている。１つ目の手法は、ＣＰＵがソフトウェアによってデータ転送が完了するまでの時間を監視し、その時間内にデータ全体の転送が完了しなければ、転送障害が発生したものとしてエラーを出す手法である。２つ目の手法は、ＤＭＡコントローラがデータ転送する度にＣＰＵに割込を発生させ、ＣＰＵからそのデータ転送が完了したかどうかを確認する手法である。
【０００４】
なお、ＤＭＡ転送に関する従来技術としては、特許文献１や特許文献２が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１９８８７号公報
【特許文献２】特開２００３−６１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記１つ目の手法では、たとえ途中で転送障害が発生したとしても、データ全体が転送される予定の時間まで転送障害が放置される。そのため、長時間その転送障害に対応することができず、大幅な手戻りが発生することが問題となる。
【０００７】
これに対し２つ目の手法では、途中で転送障害が発生した場合には迅速にこれを検知することができる。ただし、ＣＰＵへの割込が多発することにより、ＣＰＵがより重要な処理を行うことができなくなる（ＣＰＵの処理能力が奪われる）ことが大きな懸案事項となる。
【０００８】
よって、ＣＰＵへの割込を多発させず、且つ長時間を要するデータ全体の不転送に伴うタイムアウトによらずとも、転送障害を迅速に検出可能な新規技術が切望されている。本発明は、このような課題に鑑み、システムのパフォーマンスを低下させることなく、転送障害が発生した場合に迅速にそれを検出可能な新規技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明にかかるデータ転送装置の代表的な構成は、定期的に到来する所定のデータの転送要求に基づいてそのデータを転送するＤＭＡコントローラと、転送要求に基づいて時間の経過を計測するタイマと、タイマのタイムアウトを検出するタイムアウト検出回路とを備えることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、上記１つめの手法のように長時間にわたって転送障害が放置されることがなく、迅速に転送障害を検出して対応することができる。また、上記２つ目の手法のようにＣＰＵへの割込が多発することもない。ＣＰＵを働かせることなく、転送要求（ＤＭＡ転送要求）が定期的に到来するか否かに基づいて転送障害の発生を判定するためである。よって、ＣＰＵの処理能力を奪うことなく、システムのパフォーマンスを維持することができる。
【００１１】
当該データ転送装置は、内部バスから独立し、ＤＭＡコントローラに転送要求を伝える転送要求伝達経路と、転送要求伝達経路から分岐し、転送要求をタイマに伝える分岐経路とをさらに備えると好ましい。これにより、転送障害を好適に検出することができる。
【００１２】
当該データ転送装置は、タイマが内部バスに接続されており、タイマのタイムアウトの閾値が、内部バスを通じて設定されると好ましい。これにより、転送障害を好適に検出することができる。
【００１３】
当該データ転送装置をフィールド機器に内蔵させるとよい。これにより、特に顕著な効果を奏することが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、システムのパフォーマンスを維持しつつ（ＣＰＵの処理能力を奪うことなく）、転送障害が発生した場合に迅速にそれを検出可能なデータ転送装置、およびそのデータ転送装置を内蔵するフィールド機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態にかかるフィールド機器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すデータ転送監視回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すマイコンのデータ転送の転送障害検出の動作例を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態にかかるフィールド機器１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、フィールド機器１００は、データ転送装置に相当するマイコン１１０と、センサ１０２および通信回路１３６とを含んで構成される。
【００１８】
本実施形態にかかるデータ転送装置としてのマイコン１１０は、ＣＰＵ１２４、メモリ１２６、センサＩ/Ｆ回路１１２、ＤＭＡコントローラ１１６、データ転送監視回路１２０、割込コントローラ１２２、通信Ｉ/Ｆ回路１２８を含んで構成される。これらは、内部バス１３０により接続されている。
【００１９】
センサ１０２は、検出した物理量（例えば流量、圧力、温度）のデータ（所定のデータ）をアナログ信号からデジタル信号に変換して、マイコン１１０のセンサＩ/Ｆ回路１１２（インターフェース回路）へと定期的に転送する。
【００２０】
センサＩ/Ｆ回路１１２に転送されたデータは、そのバッファ１１４に一時的に格納される。センサＩ/Ｆ回路１１２は、そのバッファ１１４が一杯になったら、内部バス１３０から独立した（内部バス１３０とは別の）転送要求伝達経路１３２を通じて、ＤＭＡコントローラ１１６に転送要求を出す。この転送要求は、定期的に発せられる。
【００２１】
転送要求を受けたＤＭＡコントローラ１１６は、内部バス１３０を通じてセンサＩ/Ｆ回路１１２のバッファ１１４にアクセスし、バッファ１１４のデータを自身のバッファ１１８に一時的に読み込む。その後、ＤＭＡコントローラ１１６は、そのバッファ１１８に一時的に読み込んだデータをメモリ１２６へ書き込む。
【００２２】
フィールド機器１００は、通信バス１３８を介して、上位の制御機器や他のフィールド機器に接続している。これより、メモリ１２６に記憶したデータが、通信Ｉ/Ｆ回路１２８、通信回路１３６を通じて、これらの機器に送信可能となっている。
【００２３】
以下、本実施形態の特徴たる転送障害の検出手法について説明する。本実施形態の特徴として、データ転送装置に相当するマイコン１１０には、データ転送監視回路１２０が設けられている。
【００２４】
図２は、データ転送監視回路１２０の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、データ転送監視回路１２０は、時間の経過を計測するタイマ１２０ａと、タイマ１２０ａのタイムアウトを検出するタイムアウト検出回路１２０ｂとを備えている。
【００２５】
データ転送監視回路１２０は、マイコン１１０の内部バス１３０と、転送要求伝達経路から分岐した分岐経路１３２ａとにそれぞれ接続されている（図１参照）。タイマ１２０ａは、分岐経路１３２ａより進入するセンサＩ/Ｆ回路１１２からＤＭＡコントローラ１１６への転送要求（ＤＭＡ転送要求）を受けて、時間の計測を開始する。そして、次の転送要求を受けて、現在までの時間をリセットし、新たに時間の計測を開始する。なお、タイマ１２０ａは、マイコン１１０の内部クロック等を基準として時間を計測する。
【００２６】
タイマ１２０ａのタイムアウトの閾値は、ＣＰＵ１２４からの内部バス１３０を通じた指令により設定される（閾値が書き換えられる）。閾値は、ＣＰＵ１２４で動作するプログラムに組み込まれているか、またはプログラムを介して管理者が入力する。なお、この閾値は、定期的に発せられる転送要求（ＤＭＡ転送要求）の間隔に基づいて設定される。
【００２７】
上記より、センサＩ/Ｆ回路１１２から転送要求が定期的に到来する場合には、タイマ１２０ａはタイムアウトせず、転送障害が発生し転送要求が途絶、遅延した場合にのみタイマ１２０ａはタイムアウトする。
【００２８】
タイムアウト検出回路１２０ｂは、タイマ１２０ａのタイムアウトを検出して、割込コントローラ１２２にＣＰＵ１２４への割込を発生させるように信号を出す。割込コントローラ１２２から割込信号を受けると、ＣＰＵ１２４は管理者にエラーを出すなどの処理を行う。
【００２９】
上述した構成によれば、データ全体の転送を待つことなく（長時間を要することなく）、迅速に転送障害を検出可能である。また、転送障害の検出は、ＣＰＵ１２４を働かせることなく、データ転送監視回路１２０で完結するため、ＣＰＵ１２４の処理能力を奪うこともない。すなわち、ＣＰＵ１２４への割込は、データ転送監視回路１２０が転送障害を検出したときのみとなるので、ＣＰＵ１２４への割込多発を解消できる。
【００３０】
このような構成が可能となったのは、新規にデータ転送監視回路１２０を設け、ＤＭＡコントローラ１１６への転送要求を伝える転送要求伝達経路１３２を分岐させ（分岐経路１３２ａを設け）、このデータ転送監視回路１２０に接続したためである。ＤＭＡコントローラ１１６による転送（ＤＭＡ転送）は、ＣＰＵ１２４を介さずに転送を実施して転送速度を上げる技術であるため、従来その転送要求（転送要求伝達経路１３２上の信号）をＣＰＵ１２４が知ることはできなかった。そのため、従来、本明細書の背景技術に記載したように、データ転送の単位でＣＰＵ１２４に割込を発生させ、ＣＰＵ１２４にそのデータ転送が完了したかどうかを確認させたり、データ全体の不転送に伴うタイムアウトが発生するまで待つこととしたりせざるを得なかったのである。
【００３１】
以下、具体的な動作例について例示する。図３は、マイコン１１０のデータ転送の転送障害検出の動作例を例示する図である。図３に例示するように、マイコン１１０はまずセンサＩ/Ｆ回路１１２のバッファ１１４で第１の転送データを受け、バッファ１１４が一杯になると転送要求（ＤＭＡ転送要求）を出す。そして、ＤＭＡコントローラ１１６がそのデータを自身のバッファ１１８に読み込み、読込完了後、メモリ１２６へ書き込む。タイマ１２０ａは、転送要求が出されたのを起点として、時間の計測を開始する。
【００３２】
センサＩ/Ｆ回路１１２には、通常、センサ１０２から定期的に転送データが到来する。しかし、ここでは第２の転送データは定期的に到来しているが、第３の転送データは転送障害の発生により、遅延して到来している。そのため、第２の転送データは上記第１の転送データと同様にメモリ１２６に書き込まれ、この第２の転送データの転送要求に伴いタイマ１２０ａの時間の計測もリセット（初期化）されるが、第３の転送データの転送要求は遅延して発せられるため、タイマ１２０ａがタイムアウトする。
【００３３】
このタイムアウトによりエラーを出すなどの対応を取ったり、また遅延が生じた転送データを再転送させたり、破棄したりすることができる。すなわち、定期的に転送データが転送されてこなければＣＰＵ１２４への割込が発生するので、ＣＰＵ１２４への割込が発生していないことをもって、転送障害が発生していないものと判断することができる。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態では、特許請求の範囲に記載の「所定のデータ」に相当するものとして、センサ１０２の物理量データを例示したがこの例に限定される訳ではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、定期的に到来する所定のデータをＤＭＡ転送するデータ転送装置、およびそのデータ転送装置を内蔵するフィールド機器として利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１００…フィールド機器、１０２…センサ、１１０…マイコン（データ転送装置）、１１２…センサＩ/Ｆ回路、１１４…バッファ、１１６…ＤＭＡコントローラ、１１８…バッファ、１２０…データ転送監視回路、１２０ａ…タイマ、１２０ｂ…タイムアウト検出回路、１２２…割込コントローラ、１２４…ＣＰＵ、１２６…メモリ、１２８…通信Ｉ/Ｆ回路、１３０…内部バス、１３２…転送要求伝達経路、１３２ａ…分岐経路、１３４…アクセス経路、１３６…通信回路、１３８…通信バス
【図１】
2012198605.tif 000003
【図２】
2012198605.tif 000004
【図３】
2012198605.tif 000005