(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期信号を送出する代表装置と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するタイミング同期システムにおいて、
前記代表装置は、
所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第１の計数手段と、
前記第１の計数手段による計数値に応じて一定間隔で前記同期信号を送出する同期信号送出手段と、
を備え、
前記装置は、
前記所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第２の計数手段と、
所定の初期値が設定される初期値設定手段と、
前記代表装置から前記同期信号を受信した際に、前記初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数を開始するように前記第２の計数手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするタイミング同期システム。
【請求項２】
前記初期値設定手段に設定される初期値は、前記代表装置と前記装置との間の伝送遅延に相当する値であることを特徴とする請求項１に記載のタイミング同期システム。
【請求項３】
前記初期値設定手段に設定される初期値は、前記第１の計数手段による計数値が前記装置における前記同期信号の受信時点で取る値であることを特徴とする請求項１に記載のタイミング同期システム。
【請求項４】
外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置において、
所定の初期値が設定される初期値設定手段と、
所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、
前記同期信号を受信した時点で前記初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数動作を開始するように前記計数手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項５】
前記初期値設定手段に設定される初期値は、前記送出元と前記装置との間の伝送遅延に相当する値であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記初期値設定手段に設定される初期値は、前記送出元で巡回的に計数される計数値が前記装置における前記同期信号の受信時点で取る値であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
他の装置から出力されたトリガを入力するトリガ入力手段と、前記トリガ入力手段がトリガを受け付け、かつ、前記計数手段の計数値が所定の値である場合に、該トリガに対応する動作を開始させる動作開始制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項４、５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記計数手段による計数値に応じて前記同期信号を送出する同期信号送出手段をさらに備え、前記制御手段は、外部から代表装置化指示を受け付けた場合に前記計数手段による計数動作をおこなわせるとともに、前記同期信号を他装置に対して送出するように前記同期信号送出手段を制御することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
前記代表装置化指示を受け付け、かつ、所定の動作開始指示を受け付けた際に、該動作に対応するトリガを出力するトリガ出力手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
同期信号を送出する代表装置と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するシステムのタイミング同期方法において、
前記代表装置が所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第１の計数工程と、
前記代表装置が前記第１の計数工程による計数値に応じて一定間隔で前記同期信号を送出する同期信号送出工程と、
前記装置が前記所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第２の計数工程と、
所定の初期値が前記装置において設定される初期値設定工程と、
前記代表装置から前記同期信号を受信した際に、前記初期値設定工程において設定された初期値をカウント初期値として計数を開始するように前記第２の計数工程を前記装置が制御する制御工程と、
を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。
【請求項１１】
外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置のタイミング同期方法において、
所定の初期値が設定される初期値設定工程と、
所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数工程と、
前記同期信号を受信した時点で前記初期値設定工程において設定された初期値をカウント初期値として計数動作を開始するように前記計数工程を制御する制御工程と、
を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。
【請求項１２】
同期信号を送出する代表装置と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するタイミング同期システムにおいて、
前記代表装置は、
前記同期信号を一定間隔で送出する同期信号送出手段を備え、
前記装置は、
所定の初期値が設定される初期値設定手段と、
所定の値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、
前記代表装置から前記同期信号を受信した際における前記計数手段の計数値と、前記初期値設定手段によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別手段と、
を備えたことを特徴とするタイミング同期システム。
【請求項１３】
外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置において、
所定の初期値が設定される初期値設定手段と、
所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、
前記送信元から一定間隔で送出された前記同期信号を受信した際における前記計数手段の計数値と、前記初期値設定手段によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別手段と、
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項１４】
同期信号を送出する代表装置と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するシステムのタイミング同期方法において、
前記代表装置が前記同期信号を一定間隔で送出する同期信号送出工程と、
所定の初期値が前記装置において設定される初期値設定工程と、
前記装置が所定の値までの計数動作を巡回的におこなう計数工程と、
前記代表装置から前記同期信号を受信した際における前記計数工程の計数値と、前記初期値設定工程によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別工程と、
を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。
【請求項１５】
外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置のタイミング同期方法において、
所定の初期値が設定される初期値設定工程と、
所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数工程と、
前記送出元から一定間隔で送出された前記同期信号を受信した際における前記計数工程の計数値と、前記初期値設定工程によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別工程と、
を含んだことを特徴とするタイミング同期方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、同期信号を送出する代表装置と、該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するタイミング同期システム、集積回路、タイミング同期方法および記録媒体に関し、特に、各装置の動作タイミングの同期を効率良く確保することができるタイミング同期システム、集積回路、タイミング同期方法および記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンピュータシステムでは、マザーボード上に複数のＬＳＩなどを搭載する構成を採用するため、これらのＬＳＩを同時にリセットしたり、これらのＬＳＩに同時に何らかの設定をおこなう必要が生じる場合が多い。このため、かかるコンピュータシステムでは、システム同期信号を供給するシステム同期信号供給部と各ＬＳＩとの間をそれぞれ並列に信号線で接続し、この信号線を介して伝送されるシステム同期信号を利用して、各ＬＳＩが動作タイミングの同期を確保する。
【０００３】
ここで、このシステム同期信号供給部から各ＬＳＩまでの距離は、各ＬＳＩが配設される位置によってそれぞれ異なるため、これらの間を単純に結線したのでは信号線によるシステム同期信号が遅延し、動作タイミングにずれが生じる結果となる。
【０００４】
このため、従来は、かかるＬＳＩの配置位置に起因するシステム同期信号の伝送遅延を防ぐために、各ＬＳＩに至るまでの信号線の線路長が同一のものとなるように各信号線の線路長を調整していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術のように、信号線の線路長を調整することとすると、各ＬＳＩまでの信号線の線路長を最も長い線路長に合わさざるを得ないために、信号線量が増大し、信号線の配置が複雑化するという問題が生ずる。
【０００６】
特に、システムの規模が大きくなり、複数の筐体をまたがってまで装置の動作タイミングの同期を保持せねばならないような場合には、線路長が非常に長くなるため、単なる線路長の調整では対応できない。
【０００７】
これらのことから、複数の装置（ＬＳＩなど）が同じ動作タイミングで動作するような場合に、かかる動作タイミングの同期をいかに効率良く確保するかが極めて重要な課題となっている。
【０００８】
この発明は、上記問題（課題）に鑑みてなされたものであり、複数の装置が同じ動作タイミングで動作する場合に、各装置の動作タイミングの同期を効率良く確保することができるタイミング同期システム、集積回路、タイミング同期方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、同期信号を送出する代表装置（図１に示す代表装置１０に対応する）と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置（図１に示す装置１１〜１６に対応する）とを有するタイミング同期システムにおいて、前記代表装置は、所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第１の計数手段（図１に示すカウンタ１０３に対応する）と、前記第1の計数手段による計数値に応じて一定間隔で前記同期信号を送出する同期信号送出手段（図１に示すシステム同期信号生成回路１０２に対応する）と、を備え、前記装置は、前記所定の値までの計数動作を巡回的におこなう第２の計数手段（図１に示すカウンタ１１３に対応する）と、前記代表装置から同期信号を受信した際に、前記初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数を開始するように前記第２の計数手段を制御する制御手段（図１に示すシステム同期信号生成回路１１２に対応する）と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、代表装置が第1の計数手段による計数値に応じて一定間隔で同期信号を送出し、装置が代表装置から同期信号を受信した際に、初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数を開始するように第２の計数手段を制御することとしたので、代表装置と装置の動作タイミングを効率良く同期させることができる。
【００１１】
また、本発明は、前記初期値設定手段に設定される初期値は、前記代表装置と前記装置との間の伝送遅延に相当する値であることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、初期値設定手段に設定される初期値として、代表装置と装置との間の伝送遅延に相当する値を用いることとしたので、代表装置と装置との間の伝送遅延の影響を排除して動作タイミングを効率良く同期させることができる。
【００１３】
また、本発明は、記初期値設定手段に設定される初期値は、前記第１の計数手段による計数値が前記装置における前記同期信号の受信時点で取る値であることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、初期値設定手段に設定される初期値として、第１の計数手段による計数値が装置における同期信号の受信時点で取る値を用いることとしたので、巡回的な計数動作をおこなう第１の計数手段の値を用いることによって動作タイミングを効率良く同期させることができる。
【００１５】
また、本発明は、外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置において、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、前記同期信号を受信した時点で前記初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数動作を開始するように前記計数手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段を用いるとともに、同期信号を受信した時点で初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数動作を開始するように計数手段を制御することとしたので、代表装置と装置の動作タイミングを効率良く同期させることができる。
【００１７】
また、本発明は、他の装置から出力されたトリガを入力するトリガ入力手段（図４に示すトリガ信号入力回路４０４に対応する）と、前記トリガ入力手段がトリガを受け付け、かつ、前記計数手段の計数値が所定の値である場合に、該トリガに対応する動作を開始させる動作開始制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、トリガを受け付け、かつ、計数手段の計数値が所定の値である場合に、装置として該トリガに対応する動作を開始させることとしたので、トリガに応答して各装置を同時に動作させることができる。
【００１９】
また、本発明は、前記計数手段による計数値に応じて前記同期信号を送出する同期信号送出手段をさらに備え、前記制御手段は、外部から代表装置化指示を受け付けた場合に前記計数手段による計数動作をおこなわせるとともに、前記同期信号を他装置に対して送出するように前記同期信号送出手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、外部から代表装置化指示を受け付けた場合に計数手段による計数動作をおこなわせるとともに、同期信号を他装置に対して送出することとしたので、代表装置化指示に応答した所望の計数制御をおこなうことができる。
【００２１】
また、本発明は、前記代表装置化指示を受け付け、かつ、所定の動作開始指示を受け付けた際に、該動作に対応するトリガを出力するトリガ出力手段（図４に示すトリガ信号出力回路４０５に対応する）をさらに備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、代表装置化指示を受け付け、かつ、所定の動作開始指示を受け付けた際に、代表装置として該動作に対応するトリガを出力することとしたので、代表装置化指示および動作開始指示という２つの条件が成立する場合にのみトリガを出力することができる。
【００２３】
また、本発明は、同期信号を送出する代表装置と、該代表装置に接続され該代表装置から受け取った同期信号に基づいて前記代表装置と同じ動作タイミングで動作する装置とを有するタイミング同期システムにおいて、前記代表装置は、前記同期信号を一定間隔で送出する同期信号送出手段を備え、前記装置は、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定の値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、前記代表装置から前記同期信号を受信した際における前記計数手段の計数値と、前記初期値設定手段によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、代表装置は、同期信号を一定間隔で送出し、装置は、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定の値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段とを用いるとともに、代表装置から同期信号を受信した際における計数手段の計数値と、初期値設定手段によって設定された初期値とを比較し、比較結果に基づいて動作タイミングの同期を判別することとしたので、代表装置と装置間における動作タイミングの同期ずれを精度良く検出することができる。
【００２５】
また、本発明は、外部から受信した同期信号に基づいて前記同期信号の送出元との動作タイミングを取って動作する装置において、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段と、前記送信元から一定間隔で送出された前記同期信号を受信した際における前記計数手段の計数値と、前記初期値設定手段によって設定された前記初期値とを比較し、該比較結果に基づいて前記動作タイミングの同期を判別する同期判別手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段とを用いることとし、送信元から一定間隔で送出された同期信号を受信した際における計数手段の計数値と、初期値設定手段によって設定された初期値とを比較し、比較結果に基づいて動作タイミングの同期を判別することとしたので、代表装置と装置間における動作タイミングの同期ずれを精度良く検出することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるタイミング同期システム、集積回路、タイミング同期方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、各装置（ＬＳＩなど）のクロックがすでに同期しているものとし、また、システム同期信号で各装置の動作タイミングを合わせるとともに、トリガが掛かった時点で所定の動作を開始するものとする。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかるタイミング同期システムのシステム構成を示すブロック図である。同図に示すタイミング同期システムは、代表装置１０から出力されるシステム同期信号を用いて代表装置１０および各装置１１〜１６の動作タイミングの同期をとるシステムである。
【００２９】
ここで、このタイミング同期システムは、従来のように各装置１０〜１６までの線路長をそれぞれ調整して動作タイミングを同期させるのではなく、各装置１０〜１６内に配設したカウンタのカウント値を調整することにより、各装置１０〜１６の動作タイミングを同期させる点に特徴がある。
【００３０】
すなわち、従来技術のように信号線の線路調整をおこなうこととしたのでは、装置内部に配設される信号線が錯綜し、また、信号線などの物理的リソースの量が増加するという問題があるため、ここでは信号線長に依存するシステム同期信号遅延量を踏まえてカウンタのカウント値を調整することにより、各信号線の長短を許容している。
【００３１】
図１に示すように、このタイミング同期システムは、装置１１および１４に対してシステム同期信号を送出する代表装置１０と、他の装置からシステム同期信号を受信して該システム同期信号を他の装置に送出する装置１１〜１６とからなる。なお、末端装置である装置１３および１６は、システム同期信号を送出する必要はない。
【００３２】
代表装置１０は、初期値生成回路１０１とカウンタ１０３を内在するシステム同期信号生成回路１０２とを少なくとも含む同期回路１００を有する。ここで、初期値生成回路１０１は、カウンタ１０３に設定する初期値を初期値情報に基づいて生成する回路である。
【００３３】
システム同期信号生成回路１０２は、代表装置化指示がアサートされ、システムのリセットが解除された際にカウント動作を開始し、所定のカウント値になった時点でシステム同期信号を１パルス出力し、その後一定間隔で同様にシステム同期信号を出力する。
【００３４】
カウンタ１０３は、初期値生成回路１０１が生成した初期値またはゼロからクロックにしたがって順次カウント動作をおこなう計数部である。なお、このカウンタ１０３は、カウント値が一定の値となった後にゼロに移行するサイクリックなカウント動作をおこなう。
【００３５】
装置１１〜１６は、代表装置１０と同様に初期値生成回路１１１とカウンタ１１３を内在するシステム同期信号生成回路１１２とを少なくとも含む同期回路１１０を有する。なお、ここでは説明の便宜上、装置１１の細部構成のみを図示したが、装置１２〜１６についても装置１１と同様の構成となる。
【００３６】
ここで、初期値生成回路１１１、システム同期信号生成回路１１２およびカウンタ１１３は、上記代表装置１０の構成部位とそれぞれ同様のものであるが、このシステム同期信号生成回路１１２は、システム同期信号を受け付けたならば、初期値情報にしたがって初期値生成回路１１１が生成した初期値をカウンタ１１３に設定してカウント動作を開始するとともに、システム同期信号を装置１２に対して送出する。
【００３７】
なお、かかる初期値情報は、カウンタ１１３がカウント動作を開始する際に、その時点で代表装置１０のカウンタ１０３が持つカウント値と同じ値となるように設定される。すなわち、代表装置１０と装置１１との間には、信号線によるシステム同期信号の遅延が存在するため、かかるシステム同期信号の遅延を考慮して初期値情報を設定する。
【００３８】
このように、装置１１は、システム同期信号の遅延を考慮した初期値情報にしたがってカウンタ値をカウンタ１１３に設定して、カウンタ１１３の値を代表装置１０のカウンタ１０と同じ値となるようにしているので、代表装置１０と装置１１との間の動作タイミングの同期を確立することができる。
【００３９】
また、この装置１１は、システム同期信号を装置１２に中継し、該装置１２においても装置１１と同様の処理をおこなうことから、装置１２は代表装置１０および装置１１と動作タイミングを同期させることができる。さらに、装置１３〜１６についても、同様にして代表装置１０と動作タイミングを同期させることができる。
【００４０】
ただし、最終的には末端に位置する装置１３または１６のカウント値と代表装置１０のカウント値との整合を図る必要があることから、代表装置１０および各装置１１〜１６は、少なくとも装置１３または１６の初期化情報までカウントできるカウンタを持たねばならない。また、代表装置１０が送出するシステム同期信号の周期は、少なくとも装置１３または１６の初期値以上の周期とせねばならない。
【００４１】
つぎに、図１に示した代表装置１０と各装置１１〜１２との間の動作タイミングの同期確立の概念について説明する。なお、ここでは説明の便宜上、代表装置１０、装置１１および装置１２を例にとって説明する。
【００４２】
図２は、図１に示した代表装置１０と各装置１１〜１６との間の動作タイミングの同期確立の概念を説明するための図である。同図に示すように、ここでは代表装置１０から装置１１へのシステム同期信号の伝送に２サイクル（２τ）かかり、装置１１から装置１２へのシステム同期信号の伝送に１サイクル（１τ）かかり、装置１１内部の処理に１サイクル（１τ）かかり、装置１２内部の処理に２サイクル（２τ）かかるものとする。
【００４３】
まず最初に、代表装置１０〜装置１１の伝送遅延、装置１１の内部処理に伴う伝送遅延および装置１１〜装置１２の伝送遅延を考慮して、代表装置１０の初期値をｎ、装置１１の初期値をｎ＋３、装置１２の初期値をｎ＋６とする。
【００４４】
そして、同図（ａ）に示すように、代表装置１０からシステム同期信号を送出すると、このシステム同期信号が装置１１に到達する時点では、代表装置１０のカウンタ値はｎ＋２となる。その後、同図（ｂ）に示すように、１サイクル後には代表装置１０のカウンタ値がｎ＋３となり、また、装置１１のカウンタ１１３には初期値ｎ＋３が設定される。このため、代表装置１０と装置１１とは同じカウンタ値を持つことになり、これらの間の動作タイミングが同期する。
【００４５】
また、同図（ｃ）に示すように、１サイクル後には装置１１から送出されたシステム同期信号が装置１２に至り、代表装置１０および装置１１のカウンタ値がｎ＋４となる。さらに、同図（ｄ）に示すように、その２サイクル後には、代表装置１０並びに装置１１および１２の各カウンタ値はそれぞれｎ＋６になる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、直列接続した装置間でのシステム同期信号の伝達と、遅延量を考慮した初期値のカウンタへの設定とにより、代表装置１０並びに装置１１および１２の動作タイミングの同期を確保している。ただし、各装置１１〜１６のカウンタに設定する初期値としては、装置間の物理的な伝送遅延や装置内部での処理遅延などを考慮して適切な値を設定することになる。
【００４７】
つぎに、図１に示した装置１１〜１６による動作タイミングの同期ずれの検出要領について説明する。図３は、図１に示した装置１１〜１６による動作タイミングの同期ずれの検出要領を説明するための図である。ただし、ここではカウンタ１１３は０から７までの計数を繰り返し、また、代表装置１０は７サイクルごとにシステム同期信号を送出し、このシステム同期信号を受け取る装置１１には初期値５が設定されているものとする。
【００４８】
同図に示すように、装置１１が代表装置１０からシステム同期信号を最初に受け取ったならば、この装置１１はカウンタ１１３に初期値５を設定するため、ある時点で図中に示すシステム同期信号３１を受信したとすると、カウンタ１１３のカウント値が５となっているはずである。
【００４９】
このため、同図に示すように、システム同期信号３２を受信した時点で、カウンタ１１３のカウント値が４となっている場合には、本来のカウント値と異なるため、同期ずれが生じていることが分かる。
【００５０】
したがって、かかる装置１１〜１６では、他の装置からシステム同期信号を受け付けた際に、カウンタ１１３のカウント値と初期値とを照合し、両者が一致している場合には動作タイミングが同期していると判断し、両者が一致していない場合には同期ずれが生じているものと判断する。
【００５１】
なお、ここでは説明の便宜上、各装置１１〜１６は、最初にシステム同期信号を受け付けた場合にのみ、装置内部のカウンタ１１３に初期値情報に従った初期値を設定することとしたが、その後繰り返し受け付けるシステム同期信号を受け付けた時点で該カウンタ１１３に初期値を設定することもできる。
【００５２】
すなわち、本来は、最初のシステム同期信号で動作タイミングの同期を確保することができるわけであるが、各装置１１〜１６がノイズなどを最初のシステム同期信号として誤って検知したような場合には、装置間の動作タイミングに同期ずれが生ずるためである。
【００５３】
上述してきたように、本実施の形態１では、代表装置１０から各装置１１〜１６に至る信号線の遅延および各装置内部での処理遅延を考慮した初期値を初期値生成回路１１１で生成し、他装置からシステム同期信号を受け取った際にこの初期値をカウンタ１１３に設定し、もって代表装置１０のカウンタ１０３のカウンタ値と各装置１１〜１６のカウンタ１１３のカウント値とを一致させるよう構成したので、代表装置１０および各装置１１〜１６の動作タイミングの同期を効率良く確保することができる。
【００５４】
（実施の形態２）
ところで、上記実施の形態１では、代表装置１０および各装置１１〜１６を主として機能面から説明したため、代表装置１０と各装置１１〜１６との構成がやや異なるものとしたが、実際にはこれらを同一の構成を持つ装置として実現することができる。また、代表装置１０および各装置１１〜１６を同時にリセットするような場合には、単にカウンタ値を合わせて動作タイミングを保持するだけでは足りず、各装置にトリガ信号をアサートする必要がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態では、代表装置１０および各装置１１〜１６の両方の機能を満たすための装置構成についてトリガ信号の入出力をも含めて説明することとする。図４は、図１に示した代表装置１０および各装置１１〜１６の両者に用いることができる装置の回路構成の一例を示す図である。なお、ここでは説明の便宜上、同期回路以外の回路構成についての説明を省略する。
【００５６】
図４に示すように、この装置４０は、初期値生成回路４０１と、カウンタ４０３を含むシステム同期信号生成回路４０２と、トリガ信号入力回路４０４と、トリガ信号出力回路４０５とからなる。初期値生成回路４０１は、すでに説明したようにカウンタ４０３に設定する初期値を初期値情報に基づいて生成する回路である。
【００５７】
システム同期信号生成回路４０２は、代表装置化指示が入力された場合には図１に示した代表装置１０として機能し、該代表装置化指示が入力されずシステム同期信号が入力された場合には装置１１〜１６として機能する回路部である。
【００５８】
すなわち、代表装置化指示がアサートされ、システムのリセットが解除されたならば、初期値生成回路４０１が生成した初期値をカウンタ４０３に設定してカウント動作を開始するとともに、システム同期信号を１パルス出力し、その後一定間隔で同様にシステム同期信号を出力する。また、システム同期信号を受け付けたならば、初期値生成回路４０１が生成した初期値をカウンタ４０３に設定してカウント動作を開始するとともに、システム同期信号を送出する。
【００５９】
トリガ信号入力回路４０４は、装置４０が図１に示した代表装置１０または各装置１１〜１６のいずれの場合にも動作する回路であり、カウンタ４０３のカウント値が一定の値となり、かつ、トリガ入力を受け付けていた場合に、図示しない装置４０の本体部に対してリセットなどの同期動作開始指示を出力する。
【００６０】
トリガ信号出力回路４０５は、装置４０が図１に示した代表装置１０として機能する場合にのみ動作する回路であり、外部から同期動作指示が与えられ、かつ、カウンタ４０３のカウント値が所定の値となった時点で、トリガを各装置に対して出力する。このように、かかるトリガ信号出力回路４０５からカウンタの周期長で出力されるトリガ出力が、他の装置のトリガ入力となるのである。
【００６１】
図５は、図４に示す装置を用いたタイミング同期システムのシステム構成を示す図である。同図に示すように、このタイミング同期システムは、代表装置５０と各装置５１〜５６とからなるが、これらの装置５０〜５６の装置構成はそれぞれ図４に示すものとなる。
【００６２】
そして、代表装置化指示を受け付けた装置５０は、代表装置として機能し、システム同期信号生成回路４０２が生成したシステム同期信号を装置５１および５４に出力する。その後、かかる装置５１および５４が、装置５２および５５にシステム同期信号を出力し、さらに、装置５２および５５が、装置５３および５６にシステム同期信号を出力することにより、各装置５０〜５６の動作タイミングの同期を確保する。
【００６３】
ここで、この代表装置５０に対して同期動作指示がおこなわれると、代表装置のトリガ出力回路４０５からトリガ出力がなされ、このトリガ出力を受け取った各装置５１〜５６は、それぞれリセットなどの同期動作を開始する。なお、本実施の形態では、代表装置５０がトリガ出力をおこなうよう構成しているが、他の装置がトリガ出力をおこなうこともできる。
【００６４】
ところで、上記一連の説明では、代表装置５０が一つのトリガ出力のみをおこなうこととしたが、トリガ信号の信号線を増やしたり、トリガ信号をパルス列とすれば、同期動作開始指示の種類を増やすこともできる。
【００６５】
図６は、図５に示した代表装置５０から複数のトリガ信号を出力する場合を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、このタイミングチャートでは、最初のトリガ信号チェック６０時にはトリガ信号Ａの入力はなく、つぎのトリガ信号チェック６１時に入力が検出された。このトリガ信号Ａとトリガ信号Ｂは独立で、３回目のトリガ信号チェック時には、トリガ信号Ａの入力はなくなりトリガ信号Ｂが検出される。
【００６６】
そして、このトリガ信号Ａのトリガチェック時に同期動作Ａをおこない、トリガ信号Ｂのトリガチェック時に同期動作Ｂをおこなう。このように、複数のトリガ信号を用いることにより、たとえばシステムのリセットと再設定のような複数の同期動作をおこなうことができる。
【００６７】
なお、一または複数のトリガ信号を出力する場合に、トリガ信号出力前の任意のタイミングで装置４０を含む全体の設定を変更した後にトリガ信号を出力し、同期動作開始指示がアサートされた後に同期動作を開始して本体の設定を同時に変更することもできる。
【００６８】
図７は、トリガ信号出力前の任意のタイミングで設定を変更した後にトリガ信号を出力する場合を説明するためのタイミングチャートである。同図に示すように、かかるシステムでは、装置Ａの同期動作開始指示がなされるまで、該装置Ａに対して任意のタイミングで設定Ａ−１がセットされ、また、装置Ｂの同期動作開始指示がなされるまで、該装置Ｂに対して任意のタイミングで設定Ｂ−１がセットされる。
【００６９】
これに対して、この装置ＡおよびＢに対して同期動作開始指示７１および７２がなされると、このタイミングで装置Ａには設定Ａ−２がセットされ、装置Ｂには設定Ｂ−２がセットされる。
【００７０】
このように、同期開始指示がなされるまでは各装置が独立に任意のタイミングで設定をおこない、同期開始指示がなされた際に各装置の内部設定を同時に変更することができる。なお、かかるＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１およびＢ−２などの内部設定は、トリガ信号の種類に応じて固有のものに変更することができる。
【００７１】
つぎに、図４に示した装置４０が代表装置以外の装置として動作する場合の処理手順について説明する。図８は、図４に示した装置４０が代表装置以外の装置として動作する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【００７２】
同図に示すように、この装置４０は、リセット入力が解除された後に（ステップＳ８０１）、システム同期信号の入力待ちの状態となり（ステップＳ８０２否定）、システム同期信号が入力されたならば（ステップＳ８０２肯定）、初期値がレジスタ指示であるか否かを確認し（ステップＳ８０３）、各装置の初期値を、実装位置から計算した値にするか、レジスタに定義した値を使うかの選択をおこなう。レジスタ指示である場合には（ステップＳ８０３肯定）、初期値をレジスタ設定値とする（ステップＳ８０４）。
【００７３】
これに対して、レジスタ指示でない場合には（ステップＳ８０３否定）、実装位置から初期値を計算し（ステップＳ８０５）、計算した初期値をカウンタ４０３にセットする（ステップＳ８０６）。
【００７４】
その後、カウンタ４０３のカウント値をクロックに応じてカウントアップし（ステップＳ８０７）、このカウント値が所定の値であるか否かを確認し（ステップＳ８０８）、所定の値となった場合には（ステップＳ８０８肯定）、トリガ入力がなされているか否かを確認する（ステップＳ８０９）。
【００７５】
そして、トリガ入力がなされている場合には（ステップＳ８０９肯定）、同期動作の開始指示をおこなう（ステップＳ８１０）。なお、カウンタ４０３のカウント値が所定の値に達していない場合（ステップＳ８０８否定）や、トリガ入力がなされていない場合（ステップＳ８０９否定）には、そのままステップＳ８１１に移行する。
【００７６】
その後、再同期指示がなされているか否かを確認し（ステップＳ８１１）、再同期指示がなされている場合には（ステップＳ８１１肯定）、ステップＳ８０２に移行して同様の処理を繰り返し、再同期指示がなされていない場合には（ステップＳ８１１否定）、同期はずれとなっているか否かを確認する（ステップＳ８１２）。
【００７７】
その結果、同期はずれではない場合には（ステップＳ８１２否定）、ステップＳ８０７に移行してカウントアップから同様の処理を繰り返し、同期はずれとなっている場合には（ステップＳ８１２肯定）、エラー通知をおこなう（ステップＳ８１３）。
【００７８】
上述してきたように、本実施の形態２では、代表装置と各装置とを同じ構成にして、代表装置化指示が入力された場合には図１に示した代表装置１０として機能させ、該代表装置化指示が入力されずシステム同期信号が入力された場合には装置１１〜１６として機能させることとしたので、かかる装置を汎用的に幅広く使用し、もって装置の生産コストの削減などを図ることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、代表装置および各装置を信号線で接続する場合を示したが、本発明は、システムの規模が大きくなって複数の筐体にまたがるような場合にも適用できる。
【００８０】
図９は、本発明を二つの筐体からなるシステムに適用した場合のシステム構成を示す図である。同図に示すように、かかるシステムは、代表装置９１ａ、装置９１ｂおよび装置９１ｃを直列に接続した筐体９１と、代表装置９２ａ、装置９２ｂおよび装置９２ｃを直列に接続した筐体９２とからなる。
【００８１】
ここで、この筐体９１内の代表装置９１ａが、システム全体の動作タイミングの同期を統括するものとすると、この代表装置９１ａを筐体９２内の代表装置９２ａと接続し、代表装置９１ａから代表装置９２ａに対してシステム同期信号を送出させる。
【００８２】
かかる代表装置９２ａは、本来は筐体９２の代表装置として位置づけられているものであるが、図４に示したように、代表装置または装置として機能する構成を有するため、この代表装置９２ａに対してシステム同期信号を送出すると、該代表装置９２ａが単なる装置として動作する。
【００８３】
このように、代表装置と各装置の構成を同様のものとすることにより、筐体にまたがるシステムであっても、各筐体ごとの構成を維持しつつ効率良く動作タイミングの同期を確保することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
ところで、上記実施の形態１および２では、代表装置および各装置に配設される同期回路に焦点をあてて説明したため、ここでは同期回路以外の構成および動作について説明する。
【００８５】
図１０は、装置間でのデータ転送をおこなう際の装置内部での転送時間調整を説明するための図である。同図は、それぞれ同期回路１２２を有する装置１２０および１２１の間で信号転送をおこなう場合を示している。なお、この同期回路１２２は、図４に示す同期回路４００と同様のものであり、図示しない代表装置からトリガ入力を受け付けた際に、同期動作開始指示をそれぞれ出力する。
【００８６】
同図に示す装置１２０および１２１は、同期回路１２２から、同期動作開始指示が出力された際に、装置間でおこなっている信号転送の転送時間に応じた装置内部の転送時間調整をおこなうよう構成している。装置間でおこなっている信号転送は、この同期システムの信号とは無関係である。装置間の距離に応じてケーブルを取りかえるので、ケーブルの転送時間と同じ時間分データをチップ内に保持している。ケーブルの転送時間が３τであるならば、チップ内部でも３τ保持する。
【００８７】
すなわち、従来は、転送したデータを自装置内部で使用する場合に、かかるデータを一旦装置外部に出力し、転送先装置までの伝送長と同じ長さの経路を介して該データを受信することとしていたが、これでは装置周辺に配設する信号線が複雑化する。このため、ここでは転送時間の調整をそれぞれ装置内部でおこなうことにより、信号線の単純化および物理リソースの低減を図ることとしている。
【００８８】
つぎに、同期動作開始に応答してシーケンス動作をおこなう場合について説明する。図１１は、同期動作開始時にデータ転送の出力停止、入力停止および入力保護を連続しておこなう場合を説明するための図である。なお、同期回路１２３は、図４に示す同期回路４００と同様のものであり、図示しない代表装置からトリガ入力を受け付けた際に、同期動作開始指示をそれぞれ出力する。
【００８９】
同図（ａ）に示すように、装置１３１および１３２は、同期回路１２２から同期動作開始が出力されたならばシーケンス動作を開始し、データ（信号）を送出したならば、それぞれ出力を停止する。その後、同図（ｂ）に示すように、装置１３１および１３２がデータをそれぞれ受信したならば入力を停止し、さらに、同図（ｃ）に示すように、装置１３１および１３２は、それぞれ入力保護をおこなう。
【００９０】
このように、図４に示した構成を有する同期回路１２３を用いることにより、データ転送の出力停止、入力停止および入力保護というシーケンス動作を複数の装置間で同期しておこなうこともできる。
【００９１】
上述してきたように、本実施の形態３では、転送時間の調整をそれぞれ装置内部でおこなうよう構成したので、信号線の単純化および物理リソースの低減を図ることができる。また、同期回路１２３から同期動作開始が出力された際にシーケンス動作を開始するよう構成することにより、データ転送の出力停止、入力停止および入力保護などのシーケンス動作を複数の装置間で同期しておこなうことができる。
【００９２】
なお、本実施の形態１〜３では、各装置に設けた同期回路内のカウンタを用いて動作タイミングの同期を図ることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図１２に示すように、同期回路１４１内部のカウンタ１４２よりも大きなカウンタ１４３を該同期回路１４１の外部に設け、このカウンタ１４３を用いてシステムの全装置間で同一値を確保することもできる。
【００９３】
また、本実施の形態１〜３では、タイミング同期システムを形成する各装置の持つカウンタが同じカウント値を有するため、そのカウント値をトレース時に保持することにより、観測された事象の装置間での時間関係を知ることができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、代表装置が第1の計数手段による計数値に応じて一定間隔で同期信号を送出し、装置が代表装置から同期信号を受信した際に、初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数を開始するように第２の計数手段を制御することとしたので、代表装置と装置の動作タイミングを効率良く同期させることができるという効果を奏する。
【００９５】
また、本発明によれば、初期値設定手段に設定される初期値として、代表装置と装置との間の伝送遅延に相当する値を用いることとしたので、代表装置と装置との間の伝送遅延の影響を排除して動作タイミングを効率良く同期させることができるという効果を奏する。
【００９６】
また、本発明によれば、初期値設定手段に設定される初期値として、第１の計数手段による計数値が装置における同期信号の受信時点で取る値を用いることとしたので、巡回的な計数動作をおこなう第１の計数手段の値を用いることによって動作タイミングを効率良く同期させることができるという効果を奏する。
【００９７】
また、本発明によれば、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段を用いるとともに、同期信号を受信した時点で初期値設定手段に設定された初期値をカウント初期値として計数動作を開始するように計数手段を制御することとしたので、代表装置と装置の動作タイミングを効率良く同期させることができるという効果を奏する。
【００９８】
また、本発明によれば、トリガを受け付け、かつ、計数手段の計数値が所定の値である場合に、装置として該トリガに対応する動作を開始させることとしたので、トリガに応答して各装置を同時に動作させることができるという効果を奏する。
【００９９】
また、本発明によれば、外部から代表装置化指示を受け付けた場合に計数手段による計数動作をおこなわせるとともに、同期信号を他装置に対して送出することとしたので、代表装置化指示に応答した所望の計数制御をおこなうことができるという効果を奏する。
【０１００】
また、本発明によれば、代表装置化指示を受け付け、かつ、所定の動作開始指示を受け付けた際に、代表装置として該動作に対応するトリガを出力することとしたので、代表装置化指示および動作開始指示という２つの条件が成立する場合にのみトリガを出力することができるという効果を奏する。
【０１０１】
また、本発明によれば、代表装置は、同期信号を一定間隔で送出し、装置は、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定の値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段とを用いるとともに、代表装置から同期信号を受信した際における計数手段の計数値と、初期値設定手段によって設定された初期値とを比較し、比較結果に基づいて動作タイミングの同期を判別することとしたので、代表装置と装置間における動作タイミングの同期ずれを精度良く検出することができるという効果を奏する。
【０１０２】
また、本発明によれば、所定の初期値が設定される初期値設定手段と、所定値までの計数動作を巡回的におこなう計数手段とを用いることとし、送信元から一定間隔で送出された同期信号を受信した際における計数手段の計数値と、初期値設定手段によって設定された初期値とを比較し、比較結果に基づいて動作タイミングの同期を判別することとしたので、代表装置と装置間における動作タイミングの同期ずれを精度良く検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態１にかかるタイミング同期システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】  図１に示した代表装置と各装置との間の動作タイミングの同期確立の概念を説明するための図である。
【図３】  図１に示した装置による動作タイミングの同期ずれの検出要領を説明するための図である。
【図４】  図１に示した代表装置および装置の両者に用いることができる装置の回路構成の一例を示す図である。
【図５】  図４に示す装置を用いたタイミング同期システムのシステム構成を示す図である。
【図６】  図５に示した代表装置から複数のトリガ信号を出力する場合を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】  トリガ信号出力前の任意のタイミングで設定を変更した後にトリガ信号を出力する場合を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】  図４に示した装置が代表装置以外の装置として動作する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】  二つの筐体からなるシステムに適用した場合のシステム構成を示す図である。
【図１０】  装置間でのデータ転送をおこなう際の装置内部での転送時間調整を説明するための図である。
【図１１】  同期動作開始に応答してシーケンス動作（データ転送の出力停止、入力停止および入力保護）を連続しておこなう場合を説明するための図である。
【図１２】  同期回路内部のカウンタよりも大きなカウンタを同期回路の外部に設ける場合を説明するための図である。
【図１３】  同期回路内部のカウンタが持つカウント値をトレースに用いる場合を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  代表装置
１１，１２，１３，１４，１５，１６  装置
１００，１１０  同期回路
１０１，１１１  初期値生成回路
１０２，１１２  システム同期信号生成回路
１０３，１１３  カウンタ
４０  装置
４００  同期回路
４０１  初期値生成回路
４０２  システム同期信号生成回路
４０３  カウンタ
４０４  トリガ信号入力回路
４０５  トリガ信号出力回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003919990.tif 000009
【図９】
0003919990.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0003919990.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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