(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストローブライン上のクロック信号に同期してデータ信号を複数のデータライン上に送出することができる拡張バスと、該拡張バスに接続され、前記ストローブラインがディゼーブルのときに前記ストローブラインの信号を変化させずに拡張クロックおよび拡張データをデータラインに送出してスレーブデバイスをアクセス制御することができるマスターコントローラと、前記拡張バスと該拡張バスと同一プロトコルによりクロック信号及びデータ信号を伝送するローカルバスとの間に配置され、前記マスターコントローラから前記拡張データとして伝送される拡張アドレスと自己所有のアドレスとを比較し、該比較した結果が一致したときに前記拡張バスと前記ローカルバスとを接続するバス制御手段と、前記ローカルバスに接続され、前記マスターコントローラによりアクセス制御される単一又は複数のスレーブデバイスと、からなるデータ伝送バスシステム。
【請求項２】
前記バス制御手段は、前記拡張バスに単一又は複数個配置することができるようにし、該配置されたバス制御手段のそれぞれにローカルバスを介して単一又は複数のスレーブデバイスが接続できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送バスシステム。
【請求項３】
前記拡張アドレスの伝送は２本の前記データラインを利用して行われ、その一方に拡張クロックが、他方に拡張データが送出されることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送バスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ伝送バスシステムに関し、詳しくは同一アドレスを有するスレーブデバイスを識別するようにしたデータ伝送を行うデータ伝送バスシステムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術のデータ伝送バスシステムは、図６に示すように、バス５０に接続されスレーブデバイスを制御するマスターデバイス５２と、このバス５０に接続されている複数のスレーブデバイス５１、…、５１とから構成されている。
【０００３】
このような構成からなるデータ伝送バスシステムにおいて、マスターデバイス５２がスレーブデバイス５１に対してアクセスする場合には、次のプロトコルにより行われる。▲１▼先ず、マスターデバイス５２がスレーブデバイス５１のアドレスを指定したコマンドフレームをバス５０上に送信する。▲２▼このコマンドフレームを受信したスレーブデバイス５１がマスターデバイス５２から送られたスレーブアドレスを解釈し、自己の持つアドレスと一致すれば、自分宛てであると解釈してマスターデバイス５２に対して応答を返す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術で説明したデータ伝送バスシステムは、同じアドレスを持つスレーブデバイスが複数台存在すると、マスターデバイスのアクセスに対して複数のスレーブデバイスが応答することとなり、本来アクセスしたい特定のスレーブデバイス以外のスレーブに対してもアクセスしてしまうという問題がある。
【０００５】
従って、バスシステム内に同じアドレスを持つスレーブデバイスが複数台存在する場合でも、正しくアクセスできるようにしたデータ伝送バスシステムに解決しなければならない課題を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るデータ伝送バスシステムは、次に示すような構成にすることである。
【０００７】
（１）ストローブライン上のクロック信号に同期してデータ信号を複数のデータライン上に送出することができる拡張バスと、該拡張バスに接続され、前記ストローブラインがディゼーブルのときに前記ストローブラインの信号を変化させずに拡張クロックおよび拡張データをデータラインに送出してスレーブデバイスをアクセス制御することができるマスターコントローラと、前記拡張バスと該拡張バスと同一プロトコルによりクロック信号及びデータ信号を伝送するローカルバスとの間に配置され、前記マスターコントローラから前記拡張データとして伝送される拡張アドレスと自己所有のアドレスとを比較し、該比較した結果が一致したときに前記拡張バスと前記ローカルバスとを接続するバス制御手段と、前記ローカルバスに接続され、前記マスターコントローラによりアクセス制御される単一又は複数のスレーブデバイスと、からなるデータ伝送バスシステム。
（２）前記バス制御手段は、前記拡張バスに単一又は複数個配置することができるようにし、該配置されたバス制御手段のそれぞれにローカルバスを介して単一又は複数のスレーブデバイスが接続できるようにしたことを特徴とする（１）記載のデータ伝送バスシステム。
（３）前記拡張アドレスの伝送は２本の前記データラインを利用して行われ、その一方に拡張クロックが、他方に拡張データが送出されることを特徴とする（１）記載のデータ伝送バスシステム。
【０００８】
このように、拡張バスに接続されているマスターコントローラとスレーブデバイスとの間にバス制御手段を設け、このバス制御手段の下位階層にスレーブデバイスを接続するようにしたことにより、バス制御手段に接続されているスレーブデバイスのアドレスが同じであっても、バス制御手段のアドレスが異なることを条件として、同一アドレスを有するスレーブデバイスを個々に識別して選択できると共に、バス制御手段の選択は、既存のデータ信号を伝送する伝送ラインを利用するようにしたことによって、別途制御ラインを増加させる必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るデータ伝送バスシステムの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
本願発明のデータ伝送バスシステムは、図１に示すように、マスターデバイスに相当するマスターコントローラ１と、このマスターコントローラ１に接続することができる拡張バス２と、この拡張バス２とローカルバス９との間に接続することができるバス制御手段である拡張インターフェース５と、ローカルバス９に接続することができる単一又は複数のスレーブデバイス１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎとから構成されている。
【００１１】
マスターコントローラ１は、拡張バス２に接続された拡張インターフェース５を経由して、スレーブデバイス１２との問でデータ伝送を行うものであり、拡張アドレスを送信するための拡張アドレス送信回路１３と、バスインターフェース回路１４とから構成されている。
【００１２】
拡張バス２は、複数の伝送ラインから構成され、その内、クロックであるストローブ信号を伝送するストローブ路３と、データを伝送するデータ伝送路４とから構成されている。
【００１３】
この拡張バス２におけるデータ伝送のプロトコルは、図２に示すように、クロック信号を伝送するストローブ路３に伝送する３個のストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、データを伝送するデータ伝送路４に伝送する伝送データＤＡＴＡとからなり、ストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のハイ／ローレベルにより伝送データＤＡＴＡを伝送する。先ず、ストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はローレベルで伝送データＤＡＴＡをイネーブルにするものであり、ストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がローレベルからハイレベルになる位置（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）において伝送データＤＡＴＡの“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”をイネーブルにし、同じくストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がローレベルからハイレベルになる位置（Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）において伝送データＤＡＴＡの“Ｄ”、“Ｅ”、“Ｆ”をイネーブルにする。
【００１４】
このように、拡張バス２は、実施例において、ストローブ信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は３本の伝送ラインからなるストローブ路３、データ伝送路４は図示していないが５本の伝送ライン（ＤＡＴＡ０〜４）となっている。このような構成の拡張バス２は、データ送信側がストローブ信号Ｓ１〜Ｓ３及びデータを送出し、データ受信側は送られてくるストローブ信号Ｓ１〜Ｓ３の立ちあがりエッジでデータをラッチする。この拡張バス２では、データ伝送が行われていない時には、ストローブ信号Ｓ１〜Ｓ３及び伝送データＤＡＴＡはすべてハイレベル（ディゼーブル）に保たれている。そして、データが伝送される時には、必ずストローブ信号Ｓ１〜Ｓ３とデータを同時に送らなければならないようになっており、データのみを変化させても、受信側ではデータを受信しない構成となっている。
【００１５】
拡張バス２では、このデータのみを変化させても受信側が動作しないことに着目し、データ線のみを使って拡張アドレスを送信させることによって、制御線を追加することなく、所謂、アドレス拡張を実現できるのであり、この点については後述する。
【００１６】
拡張インターフェース５は、マスターコントローラ１から送られてくる拡張アドレスを受信し、ローカルバス９に対するデータ伝送制御を行うものであり、拡張バス２から送られてくるデータ伝送路４の拡張クロックを検出し、そのクロックを使って、やはりデータ伝送路４上に送られてくる拡張データをラッチするアドレス検出回路６と、このアドレス検出回路でラッチしたアドレスと、アドレス保持回路８で保持されているアドレスを比較し、バス制御回路１６の制御を行うアドレス比較回路７と、自分の拡張アドレスを保存していると共に、スイッチやジヤンパにより任意にアドレスを設定することができるアドレス保持回路８と、アドレス比較回路７に制御され、拡張バス２とローカルバス９の間を通過するストローブ信号および伝送データのイネーブル／ディセーブル制御を行うバス制御回路１６とから構成されている。
【００１７】
このような構成からなるデータ伝送バスシステムにおける基本動作、特に拡張バスの動作について、図１を参照して図３のタイミングチャートに基づいて説明する。
【００１８】
拡張バスでは、５本の伝送ライン（ＤＡＴＡ０〜４）の中の２本（ＤＡＴＡ３、４）を拡張クロックおよび拡張データに割り当てる。こでは、ＤＡＴＡ４を拡張クロックに、ＤＡＴＡ３を拡張データに割り当てる。拡張データ（ＤＡＴＡ３）は、拡張アドレスをシリアルデータにして送信するために使い、拡張クロック（ＤＡＴＡ４）は、拡張データを送信するためのクロックとして使う。
【００１９】
この拡張クロック（ＤＡＴＡ４）と拡張データ（ＤＡＴＡ３）の位相関係は、送信側では、拡張クロック（ＤＡＴＡ４）の立ち下がりエッジ（Ｐ１０の位置）で拡張データを変化させる（Ｐ１１の位置）。受信側では、図４に示すように、拡張クロックの立ちあがりエッジ（Ｐ２０ａ、…、Ｐ２０ｎの位置）で拡張データ（Ａ０、Ａ１、…、Ａｎ）をサンプリングする（Ｐ２１ａ、…、Ｐ２１ｎの位置）。送信が完了すると、拡張クロック、拡張データともにハイレベルにする。
【００２０】
このような機能を有する拡張バス及び送受信側において、先ず、マスターコントローラ１は、スレーブデバイス１２ａ、１２ｂ、…、１２ｎに対してアクセスを行う場合、スレーブデバイス１２ａ、…、１２ｎが接続されているローカルバス９に対応する拡張アドレス、即ち、拡張インターフェース５固有のアドレスを、拡張バス２のデータ伝送路（ＤＡＴＡ３、４）を利用して拡張アドレス送信回路１３から、拡張クロック及び拡張データとして送出する。このとき、拡張バス２のストローブ信号は、すべてハイレベルを保つ（ディゼーブル区間;図３参照）。
【００２１】
次に、送信側のマスターコントローラ１から送出した拡張クロックを検出した拡張インターフェース５内のアドレス検出回路６は、拡張クロックに同期してシリアルで送られてくる拡張データをラッチし、パラレルデータへ変換する。
【００２２】
このアドレス検出回路６が拡張アドレスの受信を完了すると、拡張インターフェース５内のアドレス比較回路７がアドレス保持回路８で保持しているアドレスと受信したアドレスの比較を行い、一致していれば、バス制御回路１６を拡張バス２からローカルバス９方向の通過モードに設定し、拡張バス２側からローカルバス９側へデータ伝送が出来るようにする。
【００２３】
又、マスターコントローラ１は、拡張アドレスの送信が完了すると、スレーブデバイス１２ａ（、…、１２ｎ）に対する送信データをストローブ路３およびデータ路４を使って、図３に示すプロトコルで送信する。ここで送信されるデータには、スレーブデバイス１２ａ（、…、１２ｎ）のアドレスが含まれている。
【００２４】
マスターコントローラ１から送信されたスレーブデバイス１２ａ（、…、１２ｎ）に関するデータは、拡張インターフェース５を通過し、スレーブデバイス１２ａ（、…、１２）へ到達する。
【００２５】
スレーブデバイス１２ａ（、…、１２ｎ）は、マスターコントローラ１から送信されたデータを受信すると、受信データに含まれているスレーブアドレスをデコードし、自分宛てであることを確認すると、マスターコントローラ１へレスポンスデータを送信する。
【００２６】
このスレーブデバイス１２ａ（、…、１２ｎ）のいずれかから送信されたレスポンスデータは、拡張インターフェース５を通過し、マスターコントローラ１ヘ到達する。
【００２７】
このようにして、先ず、バス制御手段である拡張インターフェース５を、拡張バス２のクロック信号がディゼーブルである区間を利用して、データを伝送する伝送ラインを使用して拡張インターフェース５の選択を行い、アドレスが一致すれば、スレーブデバイス１２ａ、…、１２ｎに接続されているローカルバス９と拡張バス２とを接続した状態にして、スレーブデバイス１２ａ、…、１２ｎを選択できるのである。これは、スレーブデバイス１２ａ、…１２ｎ側からみた場合に、同一アドレスのスレーブデバイスが存在しても、拡張インターフェース５が異なることを条件として、識別してアクセスすることができるのである。
【００２８】
更に、具体的に説明すると、同一アドレスを有する２個のスレーブデバイスが存在する場合に、異なったアドレスを有する２個の拡張インターフェース５を設け、この拡張インターフェース５のそれぞれに単一のスレーブデバイスを配置するようにすれば、例え、同一のアドレスを有するスレーブデバイスが複数個存在していても、マスターコントローラ１側からは識別できるのである。
【００２９】
図６は、バス制御手段である拡張インターフェースが拡張バスに複数個接続した構成を示したものであり、拡張インターフェース５ａ、５ｂにそれぞれ固有のアドレスを設定しておけばその拡張インターフェース５ａ、５ｂのそれぞれに配置されるスレーブデバイス１２ｄ、１２ｅのアドレスが同一であっても識別することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るデータ伝送バスシステムは、マスターコントローラとスレーブデバイスとの間にバス制御手段を備え、スレーブデバイスを選択する前に、このバス制御手段をデータラインを利用してアドレス一致による選択してからスレーブデバイスを選択するようにしたことにより、同一アドレスを有するスレーブデバイスが存在していても、このバス制御手段により、スレーブデバイスを識別できるという効果がある。
【００３１】
又、バス制御手段の選択は、既存のデータラインを利用するようにしたことにより、別途バスライン等を増加させないで、同一アドレスのスレーブデバイスを識別できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明のデータ伝送バスシステムの略示的な構成図である。
【図２】同、クロック信号とデータ信号との伝送状態を示すフローチャートである。
【図３】同データ信号を伝送する伝送ラインを利用した拡張クロック及び拡張データの伝送状態を示すフローチャートである。
【図４】同、送信側で送出する拡張クロックと拡張データの伝送状態を示すフローチャートである。
【図５】同、バス制御手段が複数個の場合の接続状態を略示的に示したブロック図である。
【図６】従来技術におけるデータ伝送バスシステムを略示的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１      マスターコントローラ
２      拡張バス
３      ストローブ路
４      データ伝送路
５      拡張インターフェース（バス制御手段）
６      アドレス検出回路
７      アドレス比較回路
８      アドレス保持回路
９      ローカルバス
１０    ストローブ路
１１    データ伝送路
１２ａ〜１２ｎ      スレーブデバイス
１３    拡張アドレス送信回路
１４    バスインターフェース回路
１５    バスインターフェース回路
１６    バス制御回路
【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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