(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１及び第２導電性入力接点を有する入力インタフェース・コネクタと、
少なくとも第１及び第２導電性出力接点を有する出力インタフェース・コネクタと、
少なくとも第１及び第２導電性ラインが形成された可撓性基板とを更に具え、
上記第１及び第２導電性ラインの一端が上記入力インタフェース・コネクタの上記第１及び第２導電性入力接点に電気的に夫々接続され、
上記第１導電性ラインの他端が電子要素に結合され、
上記第２導電性ラインの他端が上記出力インタフェース・コネクタの上記第１導電性出力接点に接続される拡張性バス構造。
【請求項２】
複数の導電性ラインを有するシステム・バスと、
第１及び第２入力接点並びに第１及び第２出力接点を少なくとも有し、上記第２入力接点が上記第１出力接点に接続された第１インタフェース・コネクタと、
第１及び第２入力接点並びに第１及び第２出力接点を少なくとも有する第２インタフェース・コネクタとを具え、
上記システム・バスの上記複数の導電性ラインの内の第１導電性ラインが上記第１インタフェース・コネクタの上記第１入力接点を介して第１電子要素に結合され、
上記システム・バスの上記複数の導電性ラインの内の第２導電性ラインが上記第１インタフェース・コネクタの上記第２入力接点を介して上記第１インタフェース・コネクタの上記第１出力接点に結合され、
上記第１インタフェース・コネクタの上記第１及び第２出力接点が上記第２インタフェース・コネクタの上記第１及び第２入力接点に電気的に結合され、
上記第２インタフェース・コネクタの上記第２入力接点が上記第２入力インタフェース・コネクタの上記第１出力接点に接続され、
上記複数の導電性ラインの上記第２導電性ラインが上記第２インタフェース・コネクタの上記第１入力接点を介して第２電子要素に結合される拡張性バス構造。
【請求項３】
拡張性バス構造を有するモジュール式測定機器であって、
Ｎ個の導電性ラインを１組として複数組の導電性ラインを有する測定機器バスを含み、該測定機器バスが上記測定機器バスのインタフェース・コネクタの対応する導電性接点に電気的に結合された導電性ラインを有するベース・ユニットと、
導電性入力接点及び導電性出力接点を有するインタフェース・コネクタを含む第１測定モジュールとを具え、
該第１測定モジュールの上記インタフェース・コネクタの上記導電性入力接点が上記測定機器バスの上記インタフェース・コネクタの上記導電性接点に電気的に結合され、
上記測定モジュールの上記インタフェース・コネクタが対応する組数の上記導電性入力接点及び上記導電性出力接点を有し、
各組の第１導電性入力接点が上記測定モジュールに電気的に結合され、
各組の第２及び残りの導電性入力接点がオフセットされ、各組の上記第１及び残りの導電性出力接点に電気的に結合されるモジュール式測定機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、電子機器用のバス構造に関し、特に、測定試験機器などのモジュール式電子機器用の拡張性バス構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクトＰＣＩ、ＶＸＩ、ＶＭＥなどの典型的な電子機器用バスは、固定されたバス構造を有し、システムのワイド・バスや資源（リソース）を電子機器内の種々の電子モジュールに結合する。典型的な機器バス構造は、電子機器のマザー・ボード又はバックプレイン（背面）に組み込まれた多くの導電性ラインを含んでいる。電気コネクタは、並列にバス・ラインに電気的に結合し、これらコネクタが電気機器内のカード又は電子モジュールを規定する。バス構造は、アドレス及びデータ・バスを規定するラインと、システムの種々の資源用のラインとを含んでいる。なお、これら資源には、オーディオ・バス、トリガ、電源電圧、基準クロックなどがある。電子モジュールは、種々の電気コネクタに電気的に接続された電気接点を有する。典型的なパーソナル・コンピュータ構造において、電子モジュール又はカードには、ビデオ処理及び表示カード、グラフィック・アクセレータ・カード、Ｉ／Ｏカード、サウンド・カードなどがある。測定試験機器用の電子モジュール又はカードには、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ビデオ処理及び表示カード、Ｉ／Ｏカード、種々の測定信号を発生、受信及び処理するモジュール又はカードがある。これら形式のバス構造の特徴は、電気コネクタで規定されるため、カード又は電子モジュールのスロットの数が電子機器の製造業者により固定されてしまうことである。また、これにより、測定機器バスに接続されるモジュール又はカードの数に関係なく、測定機器の物理的な大きさが規定されてしまう。
【０００３】
他の形式の測定機器は、Ｉ／Ｏバスを用いて、電子モジュール又はカードをシステム・プロセッサに接続している。電子モジュール、即ち、電子カードは、通常、オプティカル・タイム・ドメイン・リフレクトメータ（光ファイバ用時間領域反射率計）、メタリック・タイム・ドメイン・リフレクトメータ（金属ケーブル用時間領域反射率計）などの測定限定カードである。固定バス構造の測定試験機器の例としては、アメリカ合衆国カリフォルニア州パルアルトのアジレント・テクノロジーズが製造販売しているＮ１６１０Ａ型サービス・アドバイザ・ポータブル・テスト・タブレットや、カナダ国ケベック州ヴァニエのＥＸＦＯエレクトロ・オプティカル・エンジニアリング・インコーポレイテッドが製造販売しているＦＴＢ−３００ＵＴＤ型メイン・フレームがある。
【０００４】
これらＮ１６１０Ａ型及びＦＴＢ−３００ＵＴＤ型は、共にベース・プラットフォームであり、測定限定モジュールを受ける。これらプラットフォームは、フロント・パネル表示出力装置、基本フロント・パネル制御装置、ウィンドウズ・ベースのソフトウェアの制御で動作する制御器、限定された数の測定モジュール・スロットを具えている。Ｎ１６１０Ａ型は、２個のモジュール・スロットを有し、２個の単一スロット幅のプラグイン・モジュールか、１個の２倍スロット幅のプラグイン・モジュールを受ける。ＦＴＢ−３００ＵＴＤ型は、３個のモジュール・スロットを有し、３個までの単一スロット幅のモジュールか、１個の３倍スロット幅のモジュールを受ける。これら測定機器の固定された数のスロットは、測定機器の設計を変更しなければ、測定機器内のモジュールの数を拡張できなかった。
【０００５】
他の形式のバスには、ホスト制御器及び１個以上のハブを有するユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）がある。ＵＳＢバスは、電源、接地、双方向性差動通信のための４本のライン・バスである。ＵＳＢバスは、制御器から、４本のＵＳＢワイヤ・ケーブルを介して第１ハブに接続される。これらＵＳＢワイヤ・ケーブルは、各ＵＳＢコネクタに接続される。ハブは、多数の出力を有し、他の装置に接続することができる。制御器は、ハブとトークし、各ハブ出力用のアドレスを動的に（ダイナミックに）割り当てる。第１ハブに接続された追加的な複数の幅にも、制御器が動的にアドレスを割り当てる。制御器は、ＰＥＮＴＵＭ（商標）マイクロプロセッサの如きシステム・プロセッサと通信を行う一方、ハブの出力は、測定データを取込み処理するデジタル信号プロセッサに結合できる。ＵＳＢバスは、非常に多くの装置をバスに接続できるが、ハブ出力の動的なアドレス指定や、通信ラインを介してのデータの流れの制御に対するソフトウェアのオーバーヘッドが高いという欠点がある。また、ＵＳＢバスは、特定のＵＳＢ制御器及びＵＳＢハブ・チップ・セットを必要とする。さらに、バスを介しての総ての通信は、ＵＳＢバス制御器を通過しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
バス構造に必要なことは、マザー・ボード、バックプレイン又はＩ／Ｏインタフェースの電気コネクタで決まる如く、予め定めたスロットの数でバス構造が制限されないことである。任意の数のカード又はモジュールを受け入れられるように、バス構造は、拡張可能でなければならい。しかし、ソフトウェアのオーバーヘッドが重かったり、特別なチップ・セットを必要とするものであってはならない。また、バス構造は、直接的にシステム制御器に接続できるものであり、中間制御器に限定されてはならない。
【０００７】
したがって、本発明は、予め定めたスロットの数で制限されず、拡張性があり、ソフトウェアのオーバーヘッドが重くなく、特別なチップを必要とせず、直接的にシステム制御器に接続できるように増分（インクリメンタル）できる、即ち、拡張できるバス構造と、かかるバス構造を用いたモジュール式測定機器の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による増分（インクリメンタル）可能な、即ち、拡張性バス構造要素は、第１及び第２導電性入力接点（３４、３６）、並びに第１及び第２導電性出力接点（４２、４４）を少なくとも有するインタフェース・コネクタを具え、第１導電性入力接点（３４）が電子要素（１４Ｅ）に結合され、第２導電性入力接点（３６）が第１導電性出力接点（４２）に結合されることを特徴としている。
また、本発明の拡張性バス構造は、複数の導電性ラインを有するシステム・バスと、第１及び第２入力接点並びに第１及び第２出力接点を少なくとも有し、第２入力接点が第１出力接点に接続された第１インタフェース・コネクタと、この第１インタフェース・コネクタの第１入力接点を第１電子要素に結合する第１導電性ラインと、第２入力接点を第１出力接点に結合する第２導電性ラインとを具えている。
さらに、本発明の拡張性バス構造付きモジュール式測定機器は、測定機器バス・インタフェース・コネクタと通信する導電性接点に電気的に結合された導電性ラインのＮ個を１セットとして、少なくとも１セットの導電性ラインを有する測定機器バスを含むベース・ユニットと、導電性入力接点及び導電性出力接点を有するインタフェース・コネクタを含む第１測定モジュールとを具え、この第１測定モジュールのインタフェース・コネクタの導電性入力接点が測定機器バス・インタフェース・コネクタの導電性出力接点に電気的に結合され、測定モジュールのインタフェース・コネクタが導電性ラインのＮ個１セットと通信する導電性入力及び出力接点のＮ個１セットを少なくとも有し、１セットの第１導電性入力接点が測定モジュールに電気的に結合され、１セットの第２及び残りの導電性入力接点がオフセットされ、１セットの第１及びその後の導電性出力接点に電気的に結合されたことを特徴とする。
さらに、本発明のモジュール式測定機器は、測定機器システム・バスを有するベース・ユニットと、測定機器システム・バスの一部を有し、ベース・ユニットに接続されると共に、ベース・ユニット内の測定機器システム・バスに結合された少なくとも１個の測定モジュールとを具えている。
【０００９】
本発明は、複数の導電性ラインと、少なくとも１つの増分（インクリメンタル）可能な、即ち、拡張性のあるバス構造要素とを有するシステム・バスを含んだ拡張性バス構造である。本発明の好適実施例において、ベース・ユニット及び１個以上の測定モジュールを含んだモジュール式測定機器内に少なくとも１個のバス構造要素を用いて、バス構造を実現している。拡張性バス構造は、拡張性バス構造要素を介して、ベース・ユニット及び測定モジュールとの間でのシステム・バス資源を提供する。拡張性バス構造要素は、第１及び第２導電性入力接点と、第１及び第２導電性出力接点とを少なくとも有するインタフェース・コネクタを含んでおり、第２入力接点が第１出力接点に接続している。第１のシステム・バス導電性ラインは、第１インタフェース・コネクタの第１入力接点を介して、第１電子要素に結合している。第２の導電性ラインは、第２入力接点を介して、第１出力接点に結合している。
【００１０】
このバス構造要素は、好ましくは、第１及び第２導電性入力接点を有する入力インタフェース・コネクタと、第１及び第２導電性出力接点を有する出力インタフェース・コネクタとを具えている。少なくとも第１及び第２導電性ラインが形成された可撓性基板は、入力及び出力インタフェース・コネクタを互いに接続する。第１及び第２導電性ラインの一方の側の各々の端部は、入力インタフェース・コネクタの第１及び第２導電性入力接点の各々に電気的に接続される。第１導電性ラインの他端は、電子要素に結合され、第２導電性ラインの他端は、出力インタフェース・コネクタの第１導電性出力接点に接続されている。
【００１１】
拡張性バス構造は、拡張可能であり、少なくとも第１及び第２入力接点並びに第１及び第２出力接点を有する第２インタフェース・コネクタを含んでおり、第１インタフェース・コネクタの第１及び第２出力接点が第２インタフェース・コネクタの第１及び第２入力接点に電気的に接続されている。第２インタフェース・コネクタの第２入力接点を第２入力インタフェース・コネクタの第１出力接点に接続する。システム・バスの第２導電性ラインは、第２インタフェース・コネクタの第１入力接点を介して、第２電子要素に結合される。アドレス信号、クロック信号、要求サービス信号、及び電源オン信号などの種々の形式の電気信号は、バス構造の第１及び第２導電性ラインを介して、第１及び第２電子要素に送られる。電子要素は、制御器、電源などでよい。
【００１２】
この拡張性バス構造は、モジュール式測定機器内に導入されており、このモジュール式測定機器は、測定機器バス・インタフェース・コネクタと通信する導電性接点に電気的に結合された導電性ラインから成る測定機器バスを有するベース・ユニットを含んでいる。本発明の好適実施例において、測定機器バスは、Ｎ個の導電性ラインがサブセットとなる少なくとも１サブセットを具えている。導電性入力接点及び導電性出力接点を含むインタフェース・コネクタを有する少なくとも１個の測定モジュールは、ベース・ユニットにプラグインされる。ここで、第１測定モジュール・インタフェース・コネクタの導電性入力接点は、測定機器バス・インタフェース・コネクタの導電性接点に電気的に結合される。測定モジュール・インタフェース・コネクタは、Ｎ個の導電性ラインである１サブセットと通信するＮ個の導電性入力及び出力接点が１サブセットである少なくとも１サブセットを有している。このサブセットの第１導電性入力接点は、測定モジュール内の電子要素に電気的に結合され、このサブセットの第２及び残りの導電性入力接点は、オフセットされ、このサブの第１及び残りの導電性出力接点に電気的に結合されている。
【００１３】
モジュール式測定機器内のバス構造は、Ｎ個の導電性ラインが１サブセットである複数のサブセットを更に含んでもよく、測定モジュール・インタフェース・コネクタは、Ｎ個の導電性入力及び出力接点の１セットと通信するセット数を有する。測定モジュール・インタフェース・コネクタの各サブセットの第１導電性入力接点は、測定モジュール内の電子要素に電気的に結合され、測定モジュール・インタフェース・コネクタ内の各サブセットの第２及び残りの導電性入力接点は、オフセットされ、各サブの第１及び残りの導電性出力接点に電気的に結合される。
【００１４】
モジュール式測定機器は、付加的な測定モジュールを含んでもよく、各モジュールは、導電性入力及び出力接点を有するインタフェース・コネクタを具えている。付加的な測定モジュール・インタフェース・コネクタの各々の導電性入力接点は、他の測定モジュール・インタフェース・コネクタの導電性出力接点に電気的に結合される。測定モジュール・インタフェース・コネクタの各々は、Ｎ個の導電性ラインの１サブセットと通信をするＮ個の導電性入力及び出力接点の少なくとも１サブセットを具えている。各測定モジュール・インタフェース・コネクタ用サブセットの第１導電性入力接点は、対応する測定モジュール内の電子要素に電気的に結合され、このサブセットの第２及び残りの導電性入力接点は、オフセットされ、このサブセットの第１及び残りの導電性出力接点に電気的に結合される。付加的な測定モジュールを有するモジュール式測定機器内のＮ個の導電性ラインの複数のサブセットにより、測定機器バスを実現してもよい。付加的な測定モジュール・インタフェース・コネクタの各々は、Ｎ個の入力及び導電性出力接点の対応するサブセットを有する。測定モジュール・インタフェース・コネクタの各々における各サブセットの第１導電性入力接点は、対応する測定モジュールの電子要素に電気的に結合され、測定モジュール・インタフェース・コネクタの各々における各サブセットの第２及び残りの導電性入力接点は、オフセットされ、各サブセットの第１及び残りの導電性出力接点に電気的に結合される。
【００１５】
拡張性バス構造がＮ個の導電性ラインの複数のサブセットを具えている場合、測定モジュール・インタフェース・コネクタの形式のバス構造要素は、Ｎ個の導電性入力及び出力接点の対応する複数のサブセットを有する。また、可撓性基板は、複数の導電性ラインを含んでおり、これら導電性ラインは、測定機器バスのＮ個の導電性ラインの複数のサブセットに対応するＮ個の導電性ラインの複数のサブセットを有する。Ｎ個の導電性ラインの複数サブセットの第１端部は、入力インタフェース・コネクタの対応する導電性入力接点に電気的に接続されている。Ｎ個の導電性ラインの複数サブセットの各々の第１導電性ラインの各々の他端部は、対応する測定モジュールの電子要素に結合されており、Ｎ個の導電性ラインの複数セットの各々の第２及び残りの導電性ラインの他端部は、オフセットされ、出力インタフェース・コネクタの第１及び残りの導電性出力端子に接続されている。
【００１６】
Ｎ個の導電性ラインの複数サブセットは、アドレス・ライン、クロック信号ライン、電源オン信号ライン、及び／又は要求サービス・ラインでもよい。各サブセットの導電性ラインの最初のものは、アドレス信号、クロック信号、測定モジュールへの電源オン信号、測定モジュールからの要求サービス信号を受ける。
【００１７】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細説明から理解できよう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による増分（インクリメンタル）可能な、即ち、増分可能なバス構造１０の簡略化したブロック図である。この拡張性バス構造１０は、システム・バス１２と、少なくとも１個以上の測定機器用拡張性バス構造要素２０、２２及び２４とを含んでいる。バス構造要素２０、２２及び２４は、システム・バス１２を増分的に拡張して、モジュール１４、１６及び１８で表すような任意の数の電子モジュール又はカードをバス１２に接続できる。システム・バス１２は、バス構造要素２０、２２及び２４を介して、モジュール特定資源及びモジュール共通資源をモジュール、即ち、カード１４、１６及び１８に供給する。共通システム資源には、電源電圧、電気的接地、データ及びオーディオ信号などがあるが、これらに限定されるものではない。モジュール特定資源には、モジュール・アドレス、モジュール・サービス要求、モジュール電源オン信号、システム・クロックなどがあるが、これらに限定されるものではない。システム・バス１２は、１セット以上のモジュール特定導電性ラインがあり、これら導電性ラインは、ライン１４Ｌ、１６Ｌ、１８Ｌ及び２８Ｌで示すようにＮ個のラインがあり、モジュール特定資源を適切なモジュールに結合する。システム・バス１２は、モジュール１４、１６及び１８に共通資源を結合する共通導電性ライン２６も含まれる。
【００１９】
拡張性バス構造要素２０、２２、２４の各々は、Ｎ個の導電性入力接点３４、３６、３８及び４０と、Ｎ個の導電性出力接点４２、４４、４６及び４８の少なくとも１セットを有し、モジュール特定導電性ライン１４Ｌ、１６Ｌ、１８Ｌ及び２８Ｌの１セットを適切なモジュール１４、１６及び１８に結合する。Ｎは、１より大きい整数であり、拡張性バス構造１０に接続できるモジュール又はカードの数に対する構成上限を設定する。Ｎが６の場合、システム・バス１２上に６個のモジュール特定導電性ラインと、モジュール特定ラインに関連した拡張性バス構造要素上に夫々６個の導電性入力及び出力接点とが存在する。各モジュール特定導電性ラインは、拡張性バス構造要素の導電性入力及び出力接点を介して、特定モジュール又はカードで６個までのモジュールに結合できる。拡張性バス構造要素２０、２２及び２４の各々は、共通入力接点３０及び導電性出力接点３２も含んでおり、共通導電性ライン２６をモジュールからモジュールに結合させる。システム・バス１２の共通資源は、接続点５０で示すように、タップ（分岐）付きシステム・バス１２でもよく、接続されたモジュールに結合される。
【００２０】
図１に示すように、拡張性バス構造要素２０、２２及び２４の各々のＮ個の入力接点のセットの内の第１導電性入力接点３４は、それらに関連したモジュール１４、１６及び１８に夫々接続される。拡張性バス構造要素２０、２２及び２４の各々のＮ個の入力接点の１セットの第２導電性入力接点３６は、これらバス構造要素２０、２２及び２４の出力接点の１セットの第１導電性出力接点４２に電気的に接続される。同様に、Ｎ個の入力接点の１セットの他の導電性入力接点３８及び４０は、オフセットされ、Ｎ個の出力接点の１セットの導電性出力接点４４及び４６に電気的に夫々結合される。その結果、システム・バス１２のモジュール特定資源を伝送する導電性ラインは、システム・バス１２に接続されたモジュールに順番に接続される。例えば、導電性ライン１４Ｌ、１６Ｌ、１８Ｌ及び２８Ｌは、モジュール１４、１６及び１８の電子要素１４Ｅ、１６Ｅ及び１８Ｅの各々にアドレス信号を供給するアドレス・ラインでもよい。電子要素１４Ｅ、１６Ｅ及び１８Ｅは、制御器、又は、制御器に結合されたバッファ回路でもよい。なお、１セットは、１個以上の任意の数Ｎを１組としたものである。
【００２１】
図１の構成の場合、第１アドレス・ライン１４Ｌは、バス構造要素２０の第１導電性入力接点３４を介して、モジュール１４の電子要素１４Ｅに結合される。第２アドレス・ライン１６Ｌは、バス構造要素２０の第２導電性入力接点３６及び第１導電性出力接点４２を介して、バス構造要素２２の第１導電性入力接点３４に結合される。第２アドレス・ライン１６Ｌは、バス構造要素２２の第１導電性入力接点３４からモジュール１６の電子要素１６Ｅに結合される。同様に、第３アドレス・ライン１８Ｌは、バス構造要素２０の入力導電性接点３８及び出力導電性接点４４と、バス構造要素２２の導電性入力接点３６及び導電性出力接点４２と、バス構造要素２４の導電性入力接点３４とを介して、モジュール１８の電子要素１８Ｅに結合される。さらに、第４アドレス・ライン２８Ｌは、バス構造要素２０の入力導電性接点４０及び出力導電性接点４６と、バス構造要素２２の導電性入力接点３８及び導電性出力接点４４と、バス構造要素２４の導電性入力接点３６とを介して、導電性出力接点４２に結合される。新たなモジュールに関連した拡張性バス構造要素をバス構造要素２４にプラグインする（即ち、プラグイン接続する）ことによって付加的なモジュールを追加することは、モジュールの拡張性バス構造要素の入力導電性要素３４を介して、アドレス・ライン２８Ｌを新たなモジュールの電子要素に結合することである。よって、バス構造が拡張可能となる。
【００２２】
モジュール又はカードがシステム・バスのどこに配置されているかにかかわらず、拡張性バス構造の設計により、各モジュール又はカードが同じバス構造の構成となれることが重要である。すなわち、アドレス・ライン１８Ｌに一度接続されたモジュールは、システム・バス１２上の第３モジュールだが、簡単にシステム・バス１２上の第１モジュールのようにでき、アドレス１４Ｌに接続できる。システム・バス１２用のモジュール特定資源をこのバス１２に接続できるように、新たなモジュール又はカードの各々も、バス構造要素２０、２２、２４を介して増分的（拡張可能に）に割り当てすることができる。これは、固定バス構造の設計と対照的である。なお、固定バス構造の設計では、スロット・アドレス指定やシステム要求割り込みの如きシステム資源がモジュール又はカード・スロットに予め割り当てられている。しかし、本発明の拡張性バス構造１０は、システム・バス１２に接続する総てのモジュールに対して同じ拡張性バス構造要素を用いて、モジュール又はカード設計を簡略にしている。さらに、拡張性バス構造により、モジュール式測定機器に、固定バス構造で規定する最小の重さ及び大きさの条件を科さない。
【００２３】
図２は、本発明による拡張性バス構造１０に使用する拡張性バス構造要素５０の一実施例の斜視図である。バス構造要素５０は、導電性入力接点５４及び導電性出力接点５６を有するインタフェース・コネクタ５２を具えている。この実施例においては、図示の如く、導電性入力接点５４が雄プラグ・コネクタ５８に配置され、導電性出力接点５６が雌プラグ・コネクタ６０に配置される。インタフェース・コネクタ５２のプラグ構造は、雌プラグ・コネクタ６０に配置された導電性出力接点５６が、雄プラグ・コネクタ５８に配置された導電性入力接点５４と等しく逆になっている。モジュール又はカード・プラグ・コネクタ６２は、導電性接点６４を具えており、これら接点６４は、選択された導電性入力接点５４に結合されている。回路基板６６は、導電性接点７０を有するボード・インタフェース・コネクタ６８と共に設けられる。導電性接点７０は、導電性接点６４と一致し、導電性ライン７４を介して、モジュール特定システム・バス資源及び共通システム・バス資源を回路基板６６上の電子要素７２に結合させる。なお、導電性入力接点５４が図１の導電性入力接点３０に対応し、導電性出力接点５６が図１の導電性出力接点３２に対応する。
【００２４】
ワイヤ線の如き導電性ライン７６は、導電性入力接点５４を導電性出力接点５６に接続する。構成において、共通システム・バス資源は、導電性入力接点５４から導電性リード７６を介して導電性出力接点５６に結合される。なお、導電性リード７６は、モジュール・プラグ・コネクタ接点６４にも接続されている。他の構成において、共通システム・バス資源を受ける導電性入力接点５４は、導電性リード７６を介して、対応する導電性出力接点５６に直接結合される。モジュール・プラグ・コネクタ接点６４は、リード７６に分岐された導電性リード７８を介して、リード７６に結合される。
【００２５】
バス構造要素５０は、システム・バス１２のモジュール特定導電性リードに対応するＮ個の導電性入力接点５５の少なくとも１セットと、Ｎ個の導電性出力接点５７の１セットとを有する。モジュール特定システム・バス資源は、図示の如く、導電性入力接点５５Ａにより、Ｎ個の導電性入力接点の１セットの第１接点を介して、回路基板６６の電子要素７２の１つに結合される。この導電性入力接点５５Ａは、導電性リード７６を介して、プラグ６２の接点６４の１つに結合される。導電性入力接点５５Ｂで示すＮ個の導電性入力接点の１セットの第２接点は、Ｎ個の導電性出力接点の１組の第１導電性出力接点５７Ａに電気的に接続される。第２バス構造要素の雄プラグ・コネクタを雌プラグ・コネクタ６０にプラグインすることにより、第２導電性入力接点５５Ｂが第２バス構造要素の第１導電性入力接点５５Ａに結合される。なお、導電性入力接点５５が図１の導電性入力接点３４〜４０に対応し、導電性出力接点５７が図１の導電性出力接点４２〜４８に対応する。
【００２６】
図３は、本発明の拡張性バス構造１０に用いる拡張性バス構造要素の他の好適実施例の斜視図である。拡張性バス構造要素８０は、プリント回路基板の如き第１基板８４に取り付けられた入力インタフェース・コネクタ８２と、第１基板とほぼ類似の第２基板８８に取り付けられた出力インタフェース・コネクタ８６とを有する。入力及び出力インタフェース・コネクタ８２及び８６は、共に、導電性入力接点９０及び導電性出力接点９２を有する。電気リード（図示せず）は、接点９０及び９２の各々に接続され、インタフェース・コネクタ８２及び８６の底部から伸びる。インタフェース・コネクタの１つは、雄型コネクタであり、他のインタフェース・コネクタは、雌型コネクタである。本発明の好適実施例において、入力インタフェース・コネクタ８２は、アメリカ合衆国イリノイ州ライルのモレックス・インコーポレイテッドが製造している部品番号７１６６０−７０８０の如き雌型コネクタであり、出力インタフェース・コネクタ８６は、同社が製造している部品番号７１６６１−７０８０の如き雄型コネクタである。モレックスのコネクタにおける導電性接点９０及び９２は、コネクタの底部から伸びる電気リードと一体形成されている。共通システム資源用の導電性入力接点９８及び導電性出力接点１００並びにモジュール特定システム・バス資源用に、入力及び出力インタフェース・コネクタ８２及び８６は、Ｎ個の導電性入力接点９４の少なくとも１セットと、Ｎ個の導電性出力接点９６の少なくとも１セットとを夫々有している。
【００２７】
好ましくは、ポリアミド物質を用いて成形した可撓性基板１０２により、入力及び出力インタフェース・コネクタ８２及び８６を互いに接続する。可撓性基板１０２は、インタフェース・コネクタ８２及び８６と共通導電性ライン１０６との間の結合モジュール特定資源用に、Ｎ個の導電性ライン１０４の少なくとも１セットを有し、インタフェース・コネクタ８２及び８４間に共通システム資源を結合する。導電性ライン１０４及び１０６の端部は、導電パッドにて終端される。各パッドは、回路基板８４及び８８の孔と対応するように形成された孔を有し、入力及び出力インタフェース・コネクタ８２及び８６の電気リードと一致する。好適実施例において、可撓性基板１０２の端部は、回路基板８４及び８８の各々の内側に配置されたラミネート層である。インタフェース・コネクタ８２及び８６の底部から伸びる電気リードは、導電パッドの孔を通過して、半田付けなどによりパッドに電気的に接続される。
【００２８】
代わりに、回路基板８４及び８８は、そこに形成された導電性ランを有してもよい。これら導電性ランは、インタフェース・コネクタ８２及び８６の各々の電気リードの各々から、各基板に設けられたリボン・ケーブル・コネクタに伸びている。Ｎ個の電気ワイヤの少なくとも１セットを有する可撓性ケーブルは、入力及び出力コネクタのモジュール特定電気接点を互いに接続する。この可撓性ケーブルは、また、入力及び出力電気コネクタの共通電気接点を互いに接続する電気ワイヤも含んでいる。
【００２９】
基板８４及び８８の各々は、そこに形成された孔１０８、１１０を有し、回路基板１１２を有する関連モジュール内にバス構造要素８０を取り付ける。回路基板１１２は、単一又は複数の電子部品（電子要素）１１４を有する。この電子部品１１４は、回路基板１１２上に形成された導電性ライン１１６を介して、モジュール特定資源及び共通システム資源を受ける。出力インタフェース・コネクタ基板８８は、そこに形成された導電性ライン１１８を有する。この導電性ライン１１８は、モジュール特定システム・バス資源及び共通システム・バス資源をモジュール・コネクタ１２０に電気的に結合される。なお、モジュール・コネクタ１２０は、例えば、モレックスが製造する部品番号７１２２０−２２００である。アメリカ合衆国ニューハンプシャー州セーラムのパーレックス（Parlex）コーポレーションが製造するＺＩＦスタイルの如き可撓性ケーブル１２２は、モジュール特定及び共通システム・バス資源を回路基板１１２に結合する。本発明の好適実施例において、特定モジュール用の共通システム資源及びモジュール特定資源は、可撓性ケーブル１２２を介してモジュール内の回路基板１１２に結合される。
【００３０】
Ｎ個の導電性ライン１０４の第１セットは、入力インタフェース・コネクタ８２のＮ個の導電性入力接点９４の第１セットを、ライン１１８を介して、回路基板８８の出力インタフェース・コネクタ８４上のモジュール・コネクタ１２０に結合する。導電性ライン１０４の第２及び残りの導電性ラインは、導電性入力接点９４の第２及び残りの導電性入力接点を、出力インタフェース・コネクタ８６のＮ個の導電性出力接点９６の第１及び残りの導電性出力接点に結合する。共通導電性ラインは、入力インタフェース・コネクタ８２の共通導電性入力接点９８を、出力インタフェース・コネクタ８６の共通導電性出力接点１００に結合する。共通導電性接点１００は、ライン１１８により、モジュール・コネクタに結合される。他のモジュール又はカードに関連した他の拡張性バス構造要素８０をプラグインすることにより、共通システム資源をモジュール及びモジュール特定資源に接続する。このモジュール特定資源は、Ｎ個の導電性入力接点の第１セットである。第２モジュールのＮ個の導電性入力接点の内の第１導電性入力接点は、第１モジュール出力インタフェース・コネクタの第１導電性出力接点９６、可撓性基板１０２上の導電性ライン１０４の第２導電性ラインを介して、第１モジュールの入力インタフェース・コネクタ内の導電性入力接点９４の第２導電性入力接点と、システム・バスの第２モジュール特定導電性ラインとに結合される。
【００３１】
図４は、本発明の拡張性バス構造１０を組み込むモジュール式測定機器１３０の斜視図である。モジュール式測定機器１３０は、ベース・ユニット１３２と、少なくとも１個の測定モジュール１３４とを含んでいる。ベース・ユニット１３２は、ハウジング１３６を有し、このハウジング１３６内に、表示器１３８、オン／オフ・ボタン１４０、主制御回路基板１４２（図５）が配置されている。モジュール式測定機器１３０の好適実施例において、表示器１３８は、液晶表示タッチ・スクリーンであり、測定機器の制御機能が表示器１３８上に表示される。図５のモジュール式測定機器１３０のブロック図で示すように、制御回路基板１４２は、回路基板上に設けられた制御器１４４と、測定機器バス１４８を形成する導電性ライン１４６とを含んでいる。測定機器バス１４８は、測定機器バス・インタフェース制御器１５２内の導電性接点１５０に接続される。導電性接点１５０は、例えば、モレックスが製造する部品番号７１６６１−７０８０である。測定機器バス１４８は、Ｎ個の導電性ライン１５４の少なくとも１セットを有し、測定機器バス・インタフェース・コネクタ１５２の導電性接点１５０を介して、測定機器バス１４８に接続された単一の測定モジュール１３４又は複数のモジュール１３４、１６８にモジュール特定システム資源を結合する。測定機器バス１４８は、測定機器バス・インタフェース・コネクタ１５２の導電性接点１５０に接続された導電性ライン１５６も含んでおり、共通システム・バス資源を単一又は複数のモジュール１３４に結合する。測定機器バス１４８及び共通システム資源ラインにより、本発明の拡張性バス構造１０を実現する。これら共通システム資源ラインは、測定機器接地と、プラス及びマイナスの電源電圧と、プラス及びマイナスのオーディオ入力並びにプラス及びマイナスのオーディオ出力から成るオーディオ・バスとを含む。拡張性バス１４８は、モジュール特定システム資源ラインの４セットも含んでおり、各セットは、６ラインを有し、６個までの測定モジュールをシステム・バス１４８に接続できる。モジュール特定資源ラインは、モジュール・アドレス・ライン、クロック・ライン、要求サービス・ライン、及び電源オン・ラインを含んでいる。
【００３２】
測定モジュール１３４は、ハウジング１６０を含み、このハウジング１６０内には、図３を参照して上述した如き拡張性バス構造要素１６２が取り付けられている。入力インタフェース・コネクタ１６４は、モジュール１３４内に設けられ、測定機器バス・インタフェース・コネクタ１５２と接続する。出力インタフェース・コネクタ１６６は、モジュール１３４内に設けられ、他の測定モジュール１６８の入力インタフェース・コネクタ１６４に接続される。
【００３３】
図を簡単にするために、図５のモジュール式測定機器１３０のブロック図は、測定モジュール１３４、１６８に結合されている共通システム資源の一部と、モジュール特定システム資源の１セットを示している。拡張性バス構造要素１６２の入力インタフェース・コネクタ１６４は、測定機器バス・インタフェース・コネクタ１５２にプラグインされる。入力インタフェース・コネクタ１６４のモジュール特定システム資源用導電性接点１７０及び共通システム資源用導電性接点１７２は、測定機器バス・インタフェース・コネクタ１５２内の対応する導電性接点１５０と一致する。共通システム資源用導電性入力接点１７０は、可撓性基板１７８の導電性ライン１７６を介して、対応する共通システム資源導電性出力接点１７４に結合される。図を簡単にするために、共通システム資源は、導電性ライン１７６から分岐され、出力インタフェース・コネクタ回路基板上の出力電気コネクタ１８４に接続されるように示されている。好適実施例において、共通システム資源は、図３に関連して説明したように、出力インタフェース・コネクタ回路基板上の導電性ラインから分岐されている。
【００３４】
入力インタフェース・コネクタ１６４のモジュール特定システム資源用導電性接点１７０は、可撓性基板１７８上のモジュール特定システム資源用導電性ライン１８０を介して出力インタフェース・コネクタ１６６に接続されている。入力インタフェース・コネクタの第１モジュール特定導電性接点１７０は、第１モジュール特定導電性ライン１８０を介して、出力インタフェース・コネクタ１６６の回路基板上の出力電気コネクタ１８４に結合されている。入力インタフェース・コネクタ１６４の第２及び残りの導電性接点は、第２及び残りのモジュール特定導電性ライン１８０を介して、出力インタフェース・コネクタ１６６の第１及び残りの導電性出力接点１８２に接続されている。出力電気コネクタ１８４上のモジュール特定システム資源及び共通システム資源は、導電性リボン・ケーブル１８６を介して、測定モジュール１３４内の回路基板１９０上の入力電気コネクタ１８８に結合される。電源資源は、モジュール回路基板１９０上の電源回路１９２に結合され、オーディオ・バス資源は、適切なオーディオ回路１９４に結合される。アドレス資源の如きモジュール特定資源と、クロック資源と、要求サービス資源とは、モジュール回路基板１９０上のデジタル信号プロセッサ１９６に結合される。電源オン・モジュール特定資源は、電源回路１９２に結合され、測定モジュール１３４に電源を供給する。
【００３５】
第２測定モジュール１６８は、第１測定モジュール１３４に接続してもよく、第２モジュール１６８の入力インタフェース・コネクタ１６４は、第１測定モジュール１３４の出力インタフェース・コネクタ１６６にプラグインされる。共通資源導電性入力接点１７２への共通資源導電性出力接点１７４により、共通システム資源が、第１測定モジュール１３４から第２測定モジュール１６８に結合される。モジュール特定導電性入力接点１７０の第１セットにモジュール特定導電性出力接点１８２の第１セットを接続することにより、モジュール特定資源が第１測定モジュール１３４から第２測定モジュール１６８に結合される。第２測定モジュール１６８用モジュール特定資源は、拡張性バス構造要素１６２を介して、システム・バスの第２モジュール特定資源ラインに結合される。第３、第４、第５及び第６測定モジュール用モジュール特定資源は、システム・バスのモジュール特定資源ラインの１セットの第３、第４、第５及び第６モジュール特定資源ラインから夫々来る。
【００３６】
拡張性バス構造１０を測定モジュールの外部に導入してもよい。バス構造要素は、いずれかの端部にコネクタを有するケーブルでもよく、これらコネクタの１つと、モジュール及び他のコネクタへの入力コネクタとが、二重の入力及び出力コネクタである。ケーブルの入力コネクタは、システム・バスに接続され、ケーブルの二重コネクタの入力コネクタは、第１測定モジュールの入力コネクタに接続される。第２バス構造要素の入力コネクタは、第１測定モジュールに接続された二重コネクタの出力コネクタに接続される。第２バス構造要素の二重コネクタの入力コネクタは、第２測定モジュールの入力コネクタに接続されている。付加的なモジュールは、拡張性バス構造要素を用いて、デェズィ・チェーン（daisy chain）形式で、システム・バスに接続してもよい。
【００３７】
モジュール式測定機器システムで利用可能な拡張性バス構造について説明した。拡張性バス構造は、Ｎ個のモジュール特定システム資源ライン及び共通資源ラインの少なくとも１セットと、拡張性バス構造要素とを有するシステム・バスを具えている。拡張性バス構造要素は、導電性入力接点及び導電性出力接点を有し、１セットの接点が共通システム資源ラインに結合される。拡張性バス構造要素は、Ｎ個の導電性ラインの１セットと通信をするＮ個の導電性入力及び出力接点の少なくとも１セットを有する。なお、このセットの第１導電性入力接点は、測定モジュール内の電子要素と電気的に結合し、このセットの第２及び残りの導電性入力接点は、オフセットされ、バス構造要素の第１及び残りの導電性出力接点と電気的に結合される。付加的な測定モジュールと関連した付加的な拡張性バス構造要素を前の拡張性バス構造要素に接続して、バス構造を他の測定モジュールにまで拡張してもよい。
【００３８】
モジュール式測定機器に利用可能な拡張性バス構造及び関連した拡張性バス構造要素について説明した。本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変更が可能なことが当業者には理解できよう。上述の実施例は、本発明を説明するものであり、本発明自体を実施例そのものに限定するものではない。
【００３９】
【発明の効果】
上述の如く、本発明の拡張性バス構造及びモジュール式測定機器によれば、予め定めたスロットの数に制限されず、拡張性があり、ソフトウェアのオーバーヘッドが重くなく、特別なチップを必要とせず、直接的にシステム制御器に接続できるなどの顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による拡張性バス構造を示す簡略化したブロック図である。
【図２】本発明による拡張性バス構造に用いる拡張性バス構造要素の一実施例の斜視図である。
【図３】本発明による拡張性バス構造に用いる拡張性バス構造要素の他の好適実施例の斜視図である。
【図４】本発明による拡張性バス構造を含むモジュール式測定機器の斜視図である。
【図５】本発明による拡張性バス構造を含む関連測定モジュール及び測定モジュール・インタフェースの簡略化したブロック図である。
【符号の説明】
１０  拡張性バス構造
１２  システム・バス
１４、１６、１８  モジュール
１４Ｅ、１６Ｅ、１８Ｅ  電子要素
１４Ｌ、１６Ｌ、１８Ｌ、２８Ｌ  モジュール特定導電性ライン
２０、２２、２４  拡張性バス構造要素
２６  共通導電性ライン
３０  共通入力導電性接点
３２  共通出力導電性接点
３４、３６、３８、４０  導電性入力接点
４２、４４、４６、４８  導電性出力接点
５０  拡張性バス構造要素
５２  インタフェース・コネクタ
５４、５５  導電性入力接点
５６、５７  導電性出力接点
５８  雄コネクタ・プラグ
６０  雌プラグ・コネクタ
６２  モジュール又はカード・プラグ・コネクタ
６４  導電性接点
６６  回路基板
６８  ボード・インタフェース・コネクタ
７０  導電性接点
７２  電子要素
７４、７６、１１６、１７６  導電性ライン
７８  導電性リード
８０  拡張性バス構造要素
８２、８４  入力インタフェース・コネクタ
８６  出力インタフェース・コネクタ
８８  出力インタフェース・コネクタ基板
９０、９２  導電性接点
９４  導電性入力接点
９６  導電性出力接点
９８  共通入力導電性接点
１００  共通導電性接点
１０２、１７８  可撓性基板
１０４、１０６  導電性ライン
１０８、１１０  孔
１１２  回路基板
１１４  電子部品
１１８  ライン
１２０  モジュール・コネクタ
１２２  可撓性ケーブル
１３０  モジュール式測定機器
１３２  ベース・ユニット
１３４  第１測定モジュール
１３６、１６０  ハウジング
１３８  表示器
１４０  オン／オフ・ボタン
１４２  制御回路基板
１４４  制御器
１４６  導電性ライン
１４８  システム・バス
１５０  導電性接点
１５２  測定機器バス・インタフェース・コネクタ
１６２  拡張性バス構造要素
１６４  入力インタフェース・コネクタ
１６６  出力インタフェース・コネクタ
１６８  第２測定モジュール
１７０  モジュール特定導電性入力接点
１７２  共通資源導電性入力接点
１７４  共通資源導電性出力接点
１８０  モジュール特定導電性ライン
１８２  モジュール特定導電性出力接点
１８４  出力電気コネクタ
１８６  導電性リボン・ケーブル
１８８  入力電気コネクタ
１９０  モジュール回路基板
１９２  電源回路
１９４  オーディオ回路
１９６  デジタル信号プロセッサ
【図１】
0003859456.tif 000002
【図２】
0003859456.tif 000003
【図３】
0003859456.tif 000004
【図４】
0003859456.tif 000005
【図５】
0003859456.tif 000006