JP3373759B2 - Optical communication method, optical repeater, and optical communication system - Google Patents
Optical communication method, optical repeater, and optical communication systemInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光通信システムに関
し、特に、ネットワークにおける2つの電気バスを光フ
ァイバで接続する際のバス状態の一致化方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical communication system, and more particularly to a bus state matching system for connecting two electric buses in a network with an optical fiber.
【0002】[0002]
【従来の技術】産業用のフィールドLANは現場環境に
設置されるため、動力ケーブルからの電磁ノイズや落雷
の影響を受けやすい。このため電気ケーブルに替えて、
耐ノイズ伝送媒体である光ファイバを使用すると、動力
ケーブルと制御LANを同じ側溝に埋設することができ
る。しかし、一般に光伝送機器は電気伝送機器に比べ高
価であるため、全体を光ファイバにより接続すると、シ
ステムコストが高くなってしまう。一方、光伝送機器を
使用しなければならない個所は、システム内でも限られ
た環境となる場合が多いので、高価な光伝送機器を使用
する個所を限定することができれば、システムのコスト
アップを抑制できる。2. Description of the Related Art Since an industrial field LAN is installed in a field environment, it is easily affected by electromagnetic noise from power cables and lightning strikes. Therefore, replace it with an electric cable,
By using an optical fiber as a noise resistant transmission medium, the power cable and the control LAN can be embedded in the same side groove. However, since optical transmission equipment is generally more expensive than electrical transmission equipment, if the whole is connected by an optical fiber, the system cost will increase. On the other hand, the places where optical transmission equipment must be used often have a limited environment within the system, so if the locations where expensive optical transmission equipment is used can be limited, it is possible to suppress system cost increases. it can.
【0003】この要求に応え、電気バスの一部を光ファ
イバに置き換え、その光ファイバの両端に光電変換装置
を介して電気バスと接続する構成が、例えば、当社(日
立製作所)のプログラムコントローラ(S10/2α)
の光リンク装置(LWZ440)として実用化されてい
る。In response to this demand, a part of the electric bus is replaced with an optical fiber, and both ends of the optical fiber are connected to the electric bus via a photoelectric conversion device. For example, a program controller (Hitachi, Ltd.) S10 / 2α)
The optical link device (LWZ440) has been put to practical use.
【0004】コントローラS10/2αとLWZ440
を使用したシステムでは、制御LANのマスタが1つの
コントローラに限られているため、制御LANに流れる
信号がマスタ⇒スレーブ、スレーブ⇒マスタのどちらか
一方である。このため、LWZ440は1パケット転送
単位で送信する方向を切り替えることで、データのマス
タ、スレーブ間のデータ転送を実現している。Controller S10 / 2α and LWZ440
In the system using, the control LAN master is limited to one controller, and therefore the signal flowing to the control LAN is either master → slave or slave → master. Therefore, the LWZ 440 implements data transfer between the master and slave of data by switching the transmission direction in units of one packet transfer.
【0005】電気バスの一部を光ファイバに置き換える
従来の制御システムは、制御LANに対して指示を出す
1つのマスタと、その指示を受けて動作する複数のスレ
ーブから構成されている。この理由は、マスタが複数存
在すると、制御LANに対して同時に制御データ(指
示)を出力するため、制御LAN自体に調停機能が必要
となり、一定周期でデータをやり取りするリアルタイム
性の保証が難しくなるからである。A conventional control system in which a part of an electric bus is replaced with an optical fiber is composed of one master which gives an instruction to a control LAN and a plurality of slaves which operate in response to the instruction. The reason for this is that if there are multiple masters, control data (instruction) is output to the control LAN at the same time, so that the control LAN itself needs an arbitration function, and it becomes difficult to guarantee real-time property of exchanging data in a fixed cycle. Because.
【0006】しかし、マスタが1コントローラの場合、
そのコントローラが故障すると、操作盤などからの手動
操作も不可能となってしまう。このため、緊急時にシス
テム全体を停止させる指示系統を別に持つ必要があっ
た。However, when the master is one controller,
If the controller fails, manual operation from the operation panel becomes impossible. Therefore, it is necessary to have a separate instruction system for stopping the entire system in an emergency.
【0007】この問題を解決するためには、制御LAN
に接続された複数のノードがマスタになれる、マルチマ
スタ方式が必要になる。このマルチマスタに対応した転
送方式の1つに、ISO11898規格がある。To solve this problem, the control LAN
A multi-master system is required in which multiple nodes connected to can become masters. One of the transfer methods compatible with this multi-master is the ISO11898 standard.
【0008】ISO11898規格の伝送方式は、特開
平6−236333号に開示されているように、複数の
ノードをバス状のシリアル線で接続し、同時に複数のノ
ードからLANに対してデータを出力することが可能で
ある。また、この規格では、各ノードがシリアル線にデ
ータ出力とバス状態の検出を、1ビットずつ繰り返すこ
とでデータ転送が行われる。また、各ノードはシリアル
線に、論理0を出力する際にバスをドライブし、論理1
を出力する際にバスをドライブしない方式により1ビッ
トずつデータを転送することで、1つのノードでも論理
0を出力すればバスは論理0状態となる。According to the transmission method of the ISO11898 standard, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-236333, a plurality of nodes are connected by a bus-like serial line and at the same time data is output from a plurality of nodes to a LAN. It is possible. Further, according to this standard, data is transferred by each node repeating data output to the serial line and detection of the bus state bit by bit. Also, each node drives the bus when outputting a logical 0 to the serial line, and outputs a logical 1
When data is output, data is transferred bit by bit by a method in which the bus is not driven, and even if one node outputs a logic 0, the bus becomes a logic 0 state.
【0009】このため、各ノードはデータを出力した後
にバス状態の検出を行う。このとき、バスに出力した値
とバスの状態を比較し、不一致が発生した場合には当該
ノードはデータの出力を停止することで、次々とノード
がパケットの送信を中断していき、アービトレーション
が行われる。Therefore, each node detects the bus state after outputting the data. At this time, the value output to the bus is compared with the state of the bus, and if a mismatch occurs, the node stops outputting data, and the nodes continue to interrupt packet transmission, and arbitration Done.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ISO11898規格
を使用したシステムは、従来の単一マスタのシステムと
異なり、1ビットの転送中にすべてのバス状態を一致さ
せる必要がある。そのため、上記の光リンク装置(LW
Z440)のように、1パケット単位で光ファイバによ
る送信方向を切り替える方式では、光ファイバの両端の
電気バスの状態を一致させることができない。Unlike the conventional single master system, a system using the ISO11898 standard needs to match all bus states during transfer of one bit. Therefore, the above optical link device (LW
In the method of switching the transmission direction by the optical fiber in units of one packet like Z440), the states of the electric buses at both ends of the optical fiber cannot be matched.
【0011】そこで、一方の電気バスの状態を光ファイ
バを介して他方の電気バスのドライブ状態に伝えること
を考えてみる。光ファイバの両端に取り付けられている
光バスブリッジ装置は、自己の接続している電気バスの
状態を観測し、ドライブされていることを確認すると光
出力し、光ファイバを介して他方の光バスブリッジ装置
に伝える。他方の光バスブリッジ装置は、光ファイバか
らの光入力を検出すると、電気バスをドライブする。こ
れにより、一方の電気バスのドライブ状態が光ファイバ
を介して、他方の電気バスに伝えることができる。Therefore, let us consider transmitting the state of one electric bus to the drive state of the other electric bus via an optical fiber. The optical bus bridge device attached to both ends of the optical fiber observes the state of the electric bus connected to itself and outputs light when confirming that it is being driven, and the other optical bus via the optical fiber. Tell the bridge device. The other optical bus bridge device drives the electrical bus upon detecting the optical input from the optical fiber. As a result, the drive state of one electric bus can be transmitted to the other electric bus via the optical fiber.
【0012】ところが、マルチマスタを可能にするた
め、2本の光ファイバを用い光リンク装置で双方向にバ
ス状態の伝達と応答を行うと、2つの光リンク装置と光
ファイバによる光ループが形成される場合があり、以下
のように「デッドロック状態」や「刺し違え状況」に陥
って、正しい一致化が不可能になる。However, in order to enable multi-master, if the optical link device uses two optical fibers to bidirectionally transmit and respond to the bus state, an optical loop is formed by the two optical link devices and the optical fibers. There is a possibility that it will be carried out, and as described below, a “deadlock state” or a “stabbed condition” will occur, making correct matching impossible.
【0013】図17に、双方向の光リンク装置による問
題点を示す。このシステムは、ノード1、ノード2がそ
れぞれ、接続している電気バスa,bをドライブする。
また、光ファイバの両端には光リンク装置a,bが接続
され、光リンク装置aはバスaと、光リンク装置bはバ
スbに接続されている。光リンク装置a,bは、自己の
接続している電気バスがドライブ状態になると光ファイ
バに光を出力し、反対に、光ファイバから光を入力され
ると自己の接続している電気バスをドライブする。FIG. 17 shows a problem caused by the bidirectional optical link device. This system drives the electric buses a and b to which the node 1 and the node 2 are connected, respectively.
Further, the optical link devices a and b are connected to both ends of the optical fiber, the optical link device a is connected to the bus a, and the optical link device b is connected to the bus b. The optical link devices a and b output light to the optical fiber when the electric bus to which they are connected are in a drive state, and conversely, when the light is input from the optical fiber, the electric bus to which they are connected. drive.
【0014】(1)初期状態として、2つの電気バス
a,bが共にドライブされていないとする。このとき、
光リンク装置a,bはバスa,bともドライブされてい
ないので、光ファイバへの光出力がなく安定状態であ
る。(1) As an initial state, it is assumed that the two electric buses a and b are not driven. At this time,
Since the optical link devices a and b are not driven by the buses a and b, there is no optical output to the optical fiber, which is a stable state.
【0015】(2)この状態で、バスaに接続されてい
るノード1がバスaをドライブする。(2) In this state, the node 1 connected to the bus a drives the bus a.
【0016】(3)光リンク装置aは、バスaがドライ
ブされたのを検出すると、光ファイバに光出力を行う。
これを受けて、光リンク装置bはバスbへのドライブを
開始する。(3) When detecting that the bus a has been driven, the optical link device a outputs light to the optical fiber.
In response to this, the optical link device b starts driving to the bus b.
【0017】(4)光リンク装置bにより、バスbはド
ライブ状態となり、ノード2はバスbがドライブ状態で
あることを検出するともに、バスbはドライブ状態であ
るため、光リンク装置bは光ファイバへの光出力を行
う。これにより、光リンク装置aはバスaへのドライブ
を開始する。(4) The optical link device b puts the bus b in the drive state, the node 2 detects that the bus b is in the drive state, and the bus b is in the drive state. Provides optical output to the fiber. As a result, the optical link device a starts driving to the bus a.
【0018】(5)次に、ノード1がバスaへのドライ
ブを停止する。しかし、光リンク装置aはバスaをドラ
イブしているため、バスaはドライブ状態のままであ
り、バスa、バスbはともにドライブ状態に安定する。
このように、2本の光ファイバと光リンク装置によって
大きな1ラッチループが形成されるため、最終的には全
てのノードがドライブしてないにも関わらず、バスa,
bはドライブ状態のまま安定してしまい、いわゆる「デ
ッドロック状態」に陥る。(5) Next, the node 1 stops driving to the bus a. However, since the optical link device a drives the bus a, the bus a remains in the drive state, and both the buses a and b are stabilized in the drive state.
In this way, since a large one latch loop is formed by the two optical fibers and the optical link device, the bus a,
b remains stable in the drive state and falls into the so-called "deadlock state".
【0019】また、1つの転送サイクル中に、2つの電
気バスa,bが共にON状態にドライブされると、光リ
ンク装置a,bはそれぞれ自分側のバスがON状態にな
ったので、相手側のバスをON状態にしようと互いに、
光ファイバに光出力を行う「刺し違え状況」となる。こ
の「刺し違え状況」では、光リンク装置a,bによるバ
スドライブ信号が、互いのバス間を行ったり来たりする
ため、バスa,バスbがON/OFF状態を繰り返えす
振動状態に陥る。When the two electric buses a and b are both driven to the ON state during one transfer cycle, the optical link devices a and b respectively have their own buses turned on. Each other trying to turn on the side bus,
It is in a "stabbed condition" where light is output to the optical fiber. In this "stabbed condition", the bus drive signals from the optical link devices a and b move back and forth between the buses, so that the bus a and the bus b enter an oscillating state in which the ON / OFF state is repeated.
【0020】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を克服し、光ファイバで接続した2本の電気バスのド
ライブ状態を正しく一致させ、また、複数のノードが同
時にバスドライブできる、光通信方法と光中継装置及び
光通信システムを提供することにある。An object of the present invention is to overcome the problems of the prior art described above, to correctly match the drive states of two electric buses connected by an optical fiber, and to enable a plurality of nodes to drive the bus at the same time. An object is to provide a communication method, an optical repeater, and an optical communication system.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は、2本の電気バ
スを光ファイバで中継するバスシステムで、光ファイバ
へ光出力する状態と、電気バスへ電気出力する状態を分
離することで、上述の光ループの形成を防止したもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a bus system for relaying two electric buses with an optical fiber, and by separating the state of optical output to an optical fiber and the state of electric output to an electric bus, This prevents the formation of the above-mentioned optical loop.
【0022】上記目的は、光ファイバで中継した2本の
電気バスに対し、そのバス状態を一致化させる光通信方
法において、前記電気バスの非ドライブ(OFF状態)
の時に、前記バス状態と前記光ファイバの状態を観測
し、前記電気バスの一方または両方が、各々に接続する
ノードからバスドライブ(ON状態)されてそれを継続
している間、該バスドライブされた側から前記光ファイ
バへ光出力を続け、前記光ファイバから光入力されてそ
れを継続している間、前記バス状態の観測は行わず、該
光入力された側の電気バスに電気出力してバスドライブ
し、前記ノードからのバスドライブが停止された時に、
前記光出力及び前記電気出力を停止して前記電気バスを
非ドライブとすることにより達成される。これにより、
上記のデッドロック状態は確実に回避できる。The above object is to provide an optical communication method in which the bus states of two electric buses relayed by an optical fiber are made to coincide with each other, and the electric buses are not driven (OFF state).
At the time of, the bus state and the state of the optical fiber are observed, and while one or both of the electric buses are bus-driven (ON state) from the node connected to each of them and continue the bus drive, The optical output is continuously output to the optical fiber from the input side, and while the optical input from the optical fiber is continued, the bus state is not observed, and the electrical output is output to the electrical bus on the input side. Then, when the bus drive from the node is stopped,
This is accomplished by turning off the light output and the electrical output and leaving the electrical bus non-driven. This allows
The deadlock state described above can be reliably avoided.
【0023】また、前記電気出力を停止して前記非ドラ
イブに移行する際に、予め設定された一定期間だけ前記
電気バスの観測を行わない状態を経由することを特徴と
する。これにより、光バスブリッジ装置が電気バスへの
ドライブを停止しても、電気バスの状態がONからOF
Fへ過渡的に変化し、過渡的なON状態をバスドライブ
と見誤るのを回避し、誤動作を防止できる。前記一定期
間は過渡的な期間以上となる。Further, when stopping the electric output and shifting to the non-drive, a state is set in which the electric bus is not observed for a preset fixed period. As a result, even if the optical bus bridge device stops driving to the electric bus, the state of the electric bus changes from ON to OF.
It is possible to prevent a transitional change to F, mistaking the transitional ON state as a bus drive, and prevent malfunction. The certain period is a transitional period or more.
【0024】また、前記電気バスの両方が、各々のノー
ドからバスドライブされ、前記光ファイバへ両側から同
時に光出力がなされる場合、一方の側が前記光出力を停
止して前記電気出力のみを行うことを特徴とする。これ
により、上述の「刺し違え状況」が解消できる。Further, when both of the electric buses are bus-driven from the respective nodes and optical output is simultaneously made from the both sides to the optical fiber, one side stops the optical output and performs only the electric output. It is characterized by As a result, the above-mentioned “stabbed condition” can be resolved.
【0025】本発明の光通信方法を実現する光中継装置
(光バスブリッジ装置)は、2本の電気バスを接続する
光ファイバと該電気バスの間に設け、両方の電気バスの
バス状態を一致化させる装置であって、前記電気バスの
非ドライブ(OFF状態)時に、バス状態と光ファイバ
の状態を観測する待機モードと、前記電気バスが自分に
接続するノードからバスドライブ(ON状態)された時
に、前記待機モードから遷移して前記光ファイバに光出
力を行なう光出力モードと、前記光ファイバから光入力
された時に、自分側の電気バスに電気出力するバスドラ
イブモードと、前記ノードからのバスドライブが停止さ
れた時に、前記バスドライモードから前記待機モードに
遷移する際に、一定の期間、前記バス状態の観測を行わ
ない非観測モードとを実行する手段を設け、バス状態に
応じて各モードを切り替えることを特徴とする。An optical repeater (optical bus bridge device) for realizing the optical communication method of the present invention is provided between an optical fiber connecting the two electric buses and the electric bus, and sets the bus states of both electric buses. A device for matching, a standby mode for observing a bus state and a state of an optical fiber when the electric bus is not driven (OFF state), and a bus drive (ON state) from a node connected to the electric bus. The optical output mode in which the standby mode is changed to output light to the optical fiber, the bus drive mode in which electric power is output to the electric bus on its own side when light is input from the optical fiber, and the node Non-observation mode in which the bus state is not observed for a certain period when the bus drive mode is changed to the standby mode when the bus drive is stopped. Means for performing is provided, and switches the modes according to the bus state.
【0026】また、両方の電気バスが各々のノードから
バスドライブされ、前記光ファイバの両側に設けられた
2つの光バスブリッジ装置が同時に前記光出力モードに
切り替わった場合に、一方を前記バスドライブモードに
遷移させるモード遷移信号設定手段を備えることを特徴
とする。Further, both electric buses are bus-driven from the respective nodes, and when two optical bus bridge devices provided on both sides of the optical fiber are simultaneously switched to the optical output mode, one of them is driven by the bus drive. A mode transition signal setting means for making a transition to a mode is provided.
【0027】さらに、本発明の光中継装置を適用する光
通信システムは、電気的に2値の状態をもつ電気バス
と、前記電気バスに2値データを出力する複数のノード
と、電気信号を光信号に変換する手段と光信号を電気信
号に変換する手段を有した光中継装置と、該光中継装置
を介して2本の前記電気バスを接続する光ファイバを備
えるシステムであって、前記光ファイバは、前記電気バ
スのバス状態を双方向に伝えるために、前記光中継装置
が光出力と光入力を別々に行う2本の光ファイバを有
し、前記光中継装置は、前記電気バスのON/OFF状
態と前記光ファイバからの光入力の有/無を観測し、前
記電気バスがON状態のときに前記光ファイバに光出力
し、また、前記光ファイバからの光入力が有るとき自分
側の電気バスに電気出力する機能と、2本の光ファイバ
が同時に前記光出力をして光ループ状態が発生したとき
に、一方の光出力を停止して前記電気出力のみを行うモ
ード切り替え機能を有し、送信サイクル毎に、前記ノー
ドからの1ビットデータ毎のON/OFFに応じて、前
記電気バスがドライブされるときに、前記光ファイバと
その両側の前記光中継装置を介して、両方の電気バスの
ドライブ状態を一致させ、該一致後に前記各ノードは前
記電気バスをサンプリングすることを特徴とする。Further, an optical communication system to which the optical repeater of the present invention is applied, has an electric bus having an electrically binary state, a plurality of nodes for outputting binary data to the electric bus, and an electric signal. A system comprising: an optical repeater having means for converting an optical signal and means for converting an optical signal into an electric signal; and an optical fiber for connecting the two electric buses via the optical repeater, the system comprising: The optical fiber has two optical fibers for the optical repeater to separately perform optical output and optical input for bidirectionally transmitting the bus state of the electric bus, and the optical repeater includes the electric bus. The ON / OFF state of and the presence / absence of the optical input from the optical fiber, and when the electric bus is in the ON state, the optical output is performed to the optical fiber, and when the optical input from the optical fiber is present. Electricity output to your own electric bus And a mode switching function of stopping one optical output and performing only the electric output when two optical fibers simultaneously output the optical output to generate an optical loop state, and In addition, when the electric bus is driven according to ON / OFF of each 1-bit data from the node, the drive state of both electric buses is passed through the optical fiber and the optical repeaters on both sides thereof. Are matched, and each node samples the electric bus after the matching.
【0028】また、複数の前記ノードから同時に前記デ
ータを前記電気バスに出力した際、必ず優先的な1つの
状態に前記バスの状態が決定され、前記各ノードは自分
が前記電気バスに出力した状態と前記電気バスの状態を
比較してその後の前記電気バスへのデータ出力の継続の
可否を決定することを特徴とする。Further, when the data is simultaneously output to the electric bus from a plurality of the nodes, the state of the bus is always decided to one state of priority, and each node outputs the data to the electric bus by itself. It is characterized in that the state is compared with the state of the electric bus to decide whether or not to continue the data output to the electric bus thereafter.
【0029】図18に、本発明による電気バスのドライ
ブ状態の一致化の過程を説明する。FIG. 18 illustrates a process of matching the drive states of the electric buses according to the present invention.
【0030】(1)初期状態として2つの電気バスa,
bが共にドライブされていないとする。このとき、光バ
スブリッジ装置a,bは共に待機モードである。(1) As an initial state, two electric buses a,
Assume that b is not driven together. At this time, the optical bus bridge devices a and b are both in the standby mode.
【0031】(2)次に、バスaに接続されているノー
ド1がバスaをドライブする。(2) Next, the node 1 connected to the bus a drives the bus a.
【0032】(3)光バスブリッジ装置aはバスaがド
ライブされたのを検出して、待機モードから光出力モー
ドに状態を遷移し、光ファイバに光出力を行う。これを
受けて、光バスブリッジ装置bは待機モードからバスド
ライブモードに状態を遷移し、バスbへのドライブを開
始する。バスドライブモードで、バスの観測は行わな
い。(3) The optical bus bridge device a detects that the bus a has been driven, makes a transition from the standby mode to the optical output mode, and outputs light to the optical fiber. In response to this, the optical bus bridge device b transits from the standby mode to the bus drive mode and starts driving to the bus b. Bus observation is not performed in bus drive mode.
【0033】(4)この結果、バスbはドライブ状態と
なり、両バスa,bの状態が一致化される。ノード2
は、バスbのドライブ状態を取り込み、ノード1からノ
ード2への1ビットの送信が完了する。(4) As a result, the bus b is brought into the drive state, and the states of both buses a and b are made coincident. Node 2
Takes in the drive state of the bus b and completes the transmission of 1 bit from the node 1 to the node 2.
【0034】(5)次に、ノード1がバスaへのドライ
ブを停止する。これにより、光バスブリッジ装置aは光
出力モードから待機モードに遷移し、光ファイバへの光
出力を停止する。これを受けて、光バスブリッジ装置b
はバスドライブモードから待機モードに遷移する。(5) Next, the node 1 stops driving to the bus a. As a result, the optical bus bridge device a transits from the optical output mode to the standby mode and stops the optical output to the optical fiber. In response to this, the optical bus bridge device b
Transits from the bus drive mode to the standby mode.
【0035】このように、光バスブリッジ装置の一方が
光出力状態、他方がバスドライブ状態に遷移すること
で、光ループの形成による「デッドロック状態」などを
回避できる。As described above, one of the optical bus bridge devices transits to the optical output state and the other transits to the bus drive state, whereby the "deadlock state" due to the formation of the optical loop can be avoided.
【0036】また、上記(5)で、光バスブリッジ装置
bがバスドライブモードから待機モードに状態を遷移す
る際に、一定期間の非観測モードを経由する。これによ
って、光バスブリッジ装置の誤動作を防止できる。Further, in the above (5), when the optical bus bridge device b transits from the bus drive mode to the standby mode, it goes through the non-observation mode for a certain period. As a result, malfunction of the optical bus bridge device can be prevented.
【0037】さらに、2つの光バスブリッジ装置が同時
に光出力モードになったときに、予めモード遷移信号
(MODE)が設定されている装置側が、光出力モード
からバスドライブモードに遷移するモードの切替を行
う。Further, when two optical bus bridge devices simultaneously enter the optical output mode, the device side to which the mode transition signal (MODE) is set in advance switches the mode from the optical output mode to the bus drive mode. I do.
【0038】実際に、各ノードがISO11898規格
に従って行うバスドライブは、1ビット転送期間毎とな
るため、2つの光バスブリッジ装置が共に光出力モード
である必要はなく、一方だけ光出力モードであれば十分
である。Actually, since the bus drive performed by each node in accordance with the ISO11898 standard is every 1-bit transfer period, it is not necessary for both of the two optical bus bridge devices to be in the optical output mode, and only one is in the optical output mode. Is enough.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0040】図1は、本発明の一実施例による光通信シ
ステムの構成を示す。ノード30を接続する2つの電気
バスAと電気バスBは、それぞれ光バスブリッジ装置1
0a,10bを介して光ファイバ50で接続され、ネッ
トワークを構成している。後述のように、光バスブリッ
ジ装置10は本発明の中核部分をなしている。FIG. 1 shows the configuration of an optical communication system according to an embodiment of the present invention. The two electric buses A and B connecting the nodes 30 are respectively the optical bus bridge device 1
Optical fibers 50 are connected via 0a and 10b to form a network. As will be described later, the optical bus bridge device 10 is the core part of the present invention.
【0041】バスA系1aは、電気バスA20a(以
下、バス20a)により電気的に接続された光バスブリ
ッジ装置10a、ノード30a,30bから構成されて
いる。バスB系1bについても同様に、電気バスB20
b(以下、バス20b)に電気的に接続されてた光バス
ブリッジ装置10b、ノード30c,30dから構成さ
れている。光ファイバ50は、光バスブリッジ装置10
aの光出力を光バスブリッジ装置10bに伝える光ファ
イバと、光バスブリッジ装置10bの光出力を光バスブ
リッジ装置10aに伝える光ファイバの2本から構成さ
れている。The bus A system 1a is composed of an optical bus bridge device 10a and nodes 30a and 30b electrically connected by an electric bus A20a (hereinafter referred to as bus 20a). Similarly for the bus B system 1b, the electric bus B20
The optical bus bridge device 10b and the nodes 30c and 30d are electrically connected to b (hereinafter referred to as the bus 20b). The optical fiber 50 is the optical bus bridge device 10.
It is composed of two optical fibers that transmit the optical output of a to the optical bus bridge device 10b and an optical fiber that transmits the optical output of the optical bus bridge device 10b to the optical bus bridge device 10a.
【0042】ノード30の各々は、ISO11898規
格のプロトコルに従って、転送サイクルと呼ばれるバス
への1ビットのデータ転送とバスの状態検出とを、繰り
返して行っている。従って、あるノード30の出力は、
転送サイクルの最後にあるバス状態を検出するサンプリ
ングポイントSPより前に、すべてのノード30に行き
渡っている必要がある。Each of the nodes 30 repeatedly performs a 1-bit data transfer to the bus and a bus state detection called a transfer cycle, in accordance with the ISO 11898 standard protocol. Therefore, the output of a node 30 is
It has to reach all the nodes 30 before the sampling point SP that detects the bus state at the end of the transfer cycle.
【0043】これを実現するため、光バスブリッジ装置
10は転送サイクル中に、バス状態の検出を行う待機モ
ード、自分側のバスのドライブ状態を相手側に伝える光
出力モード、光入力に応じて自分側のバスをドライブす
るバスドライブモード、バスドライブモードから待機モ
ードへの移行に際して経由し、一定期間のみバス状態の
観測を行わない非観測モードを適宜、切り替えながら、
バス10a,10bの状態を正しく一致化する。In order to realize this, the optical bus bridge device 10 responds to the standby mode for detecting the bus state during the transfer cycle, the optical output mode for transmitting the drive state of the own bus to the other side, and the optical input. While switching the non-observation mode in which the bus state is not observed only for a certain period of time, passing through the bus drive mode that drives the bus on your side, the transition from the bus drive mode to the standby mode,
Correctly match the states of the buses 10a and 10b.
【0044】ここでは、バス20a、バス20bが共に
ドライブされていない待機モードから、バス20aがド
ライブされ、次の転送サイクルでそのドライブが停止
し、再び待機モードに戻るシステムの動作に合わせて説
明する。Here, the description will be made in accordance with the operation of the system in which the bus 20a is driven from the standby mode in which neither the bus 20a nor the bus 20b is driven, the drive is stopped in the next transfer cycle, and the mode is returned to the standby mode again. To do.
【0045】ノード30aまたはノード30bがバス2
0aをドライブすると、光バスブリッジ装置10aはバ
ス20aのドライブ状態を相手側のB系に伝える光出力
モードに切り替わり、光ファイバ50にドライブ要求と
して光出力を行う。一方、B系の光バスブリッジ装置1
0bは、光ファイバ50を介してA系からのドライブ要
求を受け取ると、バス20aの状態を自分側のバス20
bに伝えるバスドライブモードに切り替わり、バス20
bへのドライブを始める。この結果、バス20aとバス
20bがドライブ状態に一致化され、また、ノード30
c,30dはバス20bがドライブ状態であることを検
出できる。すなわち、A系からB系への1ビットのデー
タ(オン)の転送が行われる。The node 30a or the node 30b is the bus 2
When 0a is driven, the optical bus bridge device 10a switches to an optical output mode in which the drive state of the bus 20a is transmitted to the B system on the other side, and optical output is performed to the optical fiber 50 as a drive request. On the other hand, B-type optical bus bridge device 1
0b receives the drive request from the A system via the optical fiber 50, and changes the state of the bus 20a to that of the own bus 20a.
Switch to the bus drive mode that tells b
Start driving to b. As a result, the bus 20a and the bus 20b are brought into the same drive state, and the node 30
c and 30d can detect that the bus 20b is in a drive state. That is, 1-bit data (ON) is transferred from the A system to the B system.
【0046】次の転送サイクルで、バス20aへのドラ
イブが停止すると、光バスブリッジ装置10aは待機モ
ードに切り替り、光ファイバ50への光出力を停止す
る。光バスブリッジ装置10bはA系からのバスドライ
ブ要求がなくなるため、バス20bへのドライブを停止
する。このとき、光バスブリッジ装置10bがすぐにバ
スドライブモードから待機モードに切り替わってバス2
0bの観測を始めると、バス20bには、まだ光バスブ
リッジ装置10bからドライブされた電気的な過渡期に
あるため、光バスブリッジ装置10bはバス20bがド
ライブされたと勘違いし、光出力の誤動作をしてしま
う。When the drive to the bus 20a is stopped in the next transfer cycle, the optical bus bridge device 10a switches to the standby mode and stops the optical output to the optical fiber 50. The optical bus bridge device 10b stops the drive to the bus 20b because there is no bus drive request from the A system. At this time, the optical bus bridge device 10b immediately switches from the bus drive mode to the standby mode and the bus 2
When the observation of 0b is started, since the bus 20b is still in an electrical transition period driven by the optical bus bridge device 10b, the optical bus bridge device 10b misunderstands that the bus 20b has been driven, and the optical output malfunctions. Will do.
【0047】そこで、光バスブリッジ装置10bは待機
モードに移る前に、一定時間バス20bの観測を停止す
る非観測モードに移行し、一定時間が過ぎバス20bが
ON状態からOFF状態へ安定してから、待機モードに
移行してバス20bの観測を再開する。この結果、バス
20a,bはともに非ドライブ状態となる。Therefore, the optical bus bridge device 10b shifts to the non-observation mode in which the observation of the bus 20b is stopped for a certain period of time before shifting to the standby mode, and after a certain period of time, the bus 20b stabilizes from the ON state to the OFF state. Then, it shifts to the standby mode and restarts the observation of the bus 20b. As a result, both buses 20a and 20b are in the non-drive state.
【0048】もし、一定時間を経過して観測を再開した
ときに、バス20bがドライブ状態となっていれば、バ
ス20bに接続されているノード30cまたはノード3
0dがドライブした結果であると認められ、光バスブリ
ッジ装置10bは光出力モードに遷移して、光ファイバ
50への光出力を開始する。これを受けて、光バスブリ
ッジ装置10aはバス20aをドライブする。If the bus 20b is in the drive state when the observation is restarted after a certain time has passed, the node 30c or the node 3 connected to the bus 20b is connected.
It is recognized that 0d is the result of driving, and the optical bus bridge device 10b transitions to the optical output mode and starts optical output to the optical fiber 50. In response to this, the optical bus bridge device 10a drives the bus 20a.
【0049】図2に、光バスブリッジ装置の構成を示
す。光バスブリッジ装置10は、A系とB系で同じ構成
となるので、以下では系の区別なしに説明する。また、
説明の必要に応じて、信号の名称の後に該当信号線の符
号を括弧書きで付記する。FIG. 2 shows the configuration of the optical bus bridge device. The optical bus bridge device 10 has the same configuration for the A system and the B system, and therefore will be described below without distinction between the systems. Also,
If necessary, the reference numeral of the corresponding signal line is added in parentheses after the signal name.
【0050】光バスブリッジ装置10は、バス20のド
ライブや状態検出を行うバスドライバ回路11と、電気
信号から光に変換して光ファイバ50へ光出力したり、
光ファイバ50からの光入力を電気信号に変換する光電
変換器13と、動作モード変換装置12から構成されて
いる。The optical bus bridge device 10 has a bus driver circuit 11 for driving the bus 20 and detecting the state, and converts an electric signal into light and outputs the light to the optical fiber 50.
The operation mode conversion device 12 includes a photoelectric converter 13 that converts an optical input from the optical fiber 50 into an electric signal.
【0051】バスドライバ回路11と動作モード変換装
置12は、信号RxD_Nの信号線131及び信号Tx
D_Nの信号線134で、また、動作モード変換装置1
2と光電変換器13はDOUTの信号線132及びDI
Nの信号線133で、それぞれ接続している。The bus driver circuit 11 and the operation mode converter 12 have the signal line 131 for the signal RxD_N and the signal Tx.
In the signal line 134 of D_N, the operation mode converter 1
2 and the photoelectric converter 13 are connected to the DOUT signal line 132 and DI.
N signal lines 133 are connected to each other.
【0052】図3に、バスドライバ回路の概要図を示
す。バスドライバ回路11は、バス20の状態を検出す
るレシーバ1101とバス20のドライブを行うトラン
スミッタ1102から構成されている。バス20は信号
BUSH,BUSLを伝える2本の信号線31,32か
らなる。BUSH(31),BUSL(32)はともに、トラン
スミッタ1102の出力と、レシーバ1101の入力と
なっている。FIG. 3 shows a schematic diagram of the bus driver circuit. The bus driver circuit 11 includes a receiver 1101 that detects the state of the bus 20 and a transmitter 1102 that drives the bus 20. The bus 20 is composed of two signal lines 31 and 32 for transmitting the signals BUSH and BUSL. Both BUSH (31) and BUSL (32) are the output of the transmitter 1102 and the input of the receiver 1101.
【0053】図4に、トランスミッターとレシーバの動
作の説明図、及びパケットの構成を示す。同図(a)
は、トランスミッター1102の動作で、入力信号Tx
D_N(134)の値がON(0)ならば、BUSH(31),
BUSL(32)はそれぞれ定められた電圧Vonh,Vo
nlに変化し、バス20はON状態となる。一方、Tx
D_Nの値がOFF(1)ならば、トランスミッタ11
02はバス20をドライブせず、BUSH,BUSLは
ともに定められた電圧Voffとなり、バス20はOF
F状態となる。FIG. 4 shows the operation of the transmitter and the receiver and the packet structure. The same figure (a)
Is the operation of the transmitter 1102, and the input signal Tx
If the value of D_N (134) is ON (0), BUSH (31),
BUSL (32) is a predetermined voltage Vonh, Vo, respectively.
It changes to nl and the bus 20 is turned on. On the other hand, Tx
If the value of D_N is OFF (1), the transmitter 11
02 does not drive the bus 20, BUSH and BUSL both become the predetermined voltage Voff, and the bus 20 is OF
It becomes the F state.
【0054】図4(b)に、レシーバ1101の動作を
示す。BUSH(31)とBUSL(32)との電位差Vdfが
しきい値Vthより大きければ、レシーバ1101はバ
ス20をON状態と判断し、信号線131のRxD_N
をON(0)させる。反対に、電位差Vdfがしきい値
Vthより小さければ、レシーバ1101はバス20を
OFF状態と判断し、RxD_N(131)をOFF(1)
させる。FIG. 4B shows the operation of the receiver 1101. If the potential difference Vdf between BUSH (31) and BUSL (32) is larger than the threshold value Vth, the receiver 1101 determines that the bus 20 is in the ON state, and RxD_N of the signal line 131 is determined.
Is turned on (0). On the contrary, if the potential difference Vdf is smaller than the threshold value Vth, the receiver 1101 determines that the bus 20 is in the OFF state, and sets RxD_N (131) to OFF (1).
Let
【0055】このバスドライバ回路11では、トランス
ミッタ1102とレシーバ1101の入力は、BUSH
(31)とBUSL(32)を介してつながっているので、トラ
ンスミッタ1102の入力TxD_N(134)がONする
と、BUSH(31)とBUSL(32)の電位差Vdfがしき
い値Vthより大きくなって、レシーバ1101の出力
RxD_N(131)はONする。In the bus driver circuit 11, inputs of the transmitter 1102 and the receiver 1101 are BUSH.
Since it is connected to (31) via BUSL (32), when the input TxD_N (134) of the transmitter 1102 is turned on, the potential difference Vdf between BUSH (31) and BUSL (32) becomes larger than the threshold value Vth. The output RxD_N (131) of the receiver 1101 is turned on.
【0056】例えば、Vonh=3.5(v)、Vonl
=1.5(v)で、Voff=2.5(v)、Vth=0.
8(v)とする。トランスミッタ1102がバスをON状
態にドライブしたとき、BUSHとBUSLの電位差V
dfはVonh−Vonl=2.0(v)となる。Vof
f≧Vthとなるので、レシーバ1101はバス20の
ON状態を検出する。また、トランスミッタ1102が
ドライブせず、バス20がOFF状態の場合は、BUS
HとBUSLの電位差Vdfは0(v)、Voff<Vt
hとなるので、レシーバ1101はバス20のOFF状
態を検出する。For example, Vonh = 3.5 (v), Vonl
= 1.5 (v), Voff = 2.5 (v), Vth = 0.
8 (v). When the transmitter 1102 drives the bus to the ON state, the potential difference V between BUSH and BUSL
df becomes Vonh-Vonl = 2.0 (v). Vof
Since f ≧ Vth, the receiver 1101 detects the ON state of the bus 20. If the transmitter 1102 does not drive and the bus 20 is off, the BUS
The potential difference Vdf between H and BUSL is 0 (v), Voff <Vt
Therefore, the receiver 1101 detects the OFF state of the bus 20.
【0057】バス20に接続されている複数のノード3
0は、バスドライバ回路11と同様のバスドライバ回路
(図示を省略)を具備している。各ノード30のバスド
ライバ回路は、同時にバス20をドライブできる。バス
20をドライブ(ON状態)にするノード30が1つで
も存在すれば、BUSH(31)とBUSL(32)の間に電位
差が発生して、バスはON状態となる。このとき、バス
20をOFF状態にしようとしてドライブしなかった他
のノード30も、バス20がON状態であることを検出
する。A plurality of nodes 3 connected to the bus 20
0 includes a bus driver circuit (not shown) similar to the bus driver circuit 11. The bus driver circuit of each node 30 can drive the bus 20 at the same time. If there is at least one node 30 that drives the bus 20 (ON state), a potential difference occurs between BUSH (31) and BUSL (32), and the bus is turned on. At this time, the other nodes 30 that did not drive in an attempt to turn off the bus 20 also detect that the bus 20 is on.
【0058】この特徴から、ISO11898規格にお
けるパケットは、図4(c)に示すように、ヘッダ70
01とデータ本体7002とテイル7003から構成さ
れている。ノード30はヘッダ7001の転送中、1ビ
ット毎に自分の出力とバス状態を比較し、異なればパケ
ットの転送を中止する調停処理を行う。このため、デー
タ本体7002の転送に入る段階には、1つのノードだ
けがバスへのデータ転送を行っている状況となる。Due to this characteristic, the packet in the ISO11898 standard has a header 70 as shown in FIG.
01, a data body 7002, and a tail 7003. The node 30 compares its output with the bus state bit by bit during the transfer of the header 7001 and performs an arbitration process of stopping the packet transfer if different. Therefore, at the stage of starting the transfer of the data body 7002, only one node is transferring data to the bus.
【0059】図5に、光電変換器の概要図を示す。光電
変換器13は光から電気に変換する光・電気変換器O/
E1301と、電気から光に変換する電気・光変換器E
/O1302によって構成されている。図中、DIN(1
33)は光出力をON/OFFする電気的な制御信号、D
OUT(132)はトランスミッタ1102の入力TxD_
N(134)をON/OFFするための電気的な制御信号で
ある。FIG. 5 shows a schematic diagram of the photoelectric converter. The photoelectric converter 13 is an optical / electrical converter O / that converts light into electricity.
E1301 and electric / optical converter E for converting electricity into light
/ O1302. In the figure, DIN (1
33) is an electrical control signal for turning on / off the optical output, D
OUT (132) is the input TxD_ of the transmitter 1102.
It is an electrical control signal for turning ON / OFF the N (134).
【0060】図6に、光電変換器の動作の説明図を示
す。光・電気変換器O/E1301は、同図(a)に示
すように、光ファイバ50による光入力が無いとき、つ
まりOIN(1311)がOFFのとき、電気出力DOUT(1
32)はOFF(0)となり、OIN(1311)がONのと
き、DOUT(132)はON(1)となる。FIG. 6 shows an explanatory diagram of the operation of the photoelectric converter. The optical / electrical converter O / E 1301 has an electrical output DOUT (1) when there is no optical input through the optical fiber 50, that is, when the OIN (1311) is OFF, as shown in FIG.
32) is OFF (0), and when OIN (1311) is ON, DOUT (132) is ON (1).
【0061】電気・光変換器E/O1302は、同図
(b)に示すように、電気入力DIN(133)がOFF
(0)のとき、光出力OOUT(1312)をOFFして光出
力をせず、DIN(133)がON(1)のとき、OOUT
(1312)をON(1)して光ファイバ50に光出力する。The electric / optical converter E / O 1302 has the electric input DIN (133) turned off as shown in FIG.
When (0), the optical output OOUT (1312) is turned off and optical output is not performed, and when DIN (133) is ON (1), OOUT is output.
(1312) is turned on (1) to output light to the optical fiber 50.
【0062】図7に、動作モード変換装置の概要図を示
す。動作モード変換装置12は、動作モード変換回路1
21と条件設定装置122から構成される。動作モード
変換回路121は、モード切替回路200、同期化回路
300及びタイマ装置400から構成されている。FIG. 7 shows a schematic diagram of the operation mode conversion device. The operation mode conversion device 12 includes the operation mode conversion circuit 1
21 and the condition setting device 122. The operation mode conversion circuit 121 includes a mode switching circuit 200, a synchronization circuit 300, and a timer device 400.
【0063】同期化回路300は、バスドライバ回路1
1のレシーバ1101の出力RxD_N(131)と光・電
気変換器1301の出力DOUT(132)を入力し、モー
ド切替回路200のクロックと同期化し、RxD_Nを
SRxD(141)、DOUTをSDOUT(142)とし、それ
ぞれモード切替回路200に出力する。The synchronization circuit 300 includes the bus driver circuit 1
The output RxD_N (131) of the receiver 1101 and the output DOUT (132) of the optical / electrical converter 1301 are input and synchronized with the clock of the mode switching circuit 200, RxD_N is SRxD (141), and DOUT is SDOUT (142). And output to the mode switching circuit 200, respectively.
【0064】モード切替回路200は、SRxD(14
1)、SDOUT(142)、タイマ装置400からのタイム
アップ信号CNT_UP(144)及び条件設定装置122
からのモード遷移設定信号MODE(151)を入力して、
電気・光変換器1302の入力DIN(133)、トランス
ミッタ1102の入力TxD_N(134)、タイマ装置4
00へのタイマ動作要求CNT_ENB(143)を、それ
ぞれ出力する。The mode switching circuit 200 has SRxD (14
1), SDOUT (142), time-up signal CNT_UP (144) from timer device 400, and condition setting device 122
Input the mode transition setting signal MODE (151) from
Input DIN (133) of the electro-optical converter 1302, input TxD_N (134) of the transmitter 1102, timer device 4
The timer operation request CNT_ENB (143) to 00 is output.
【0065】タイマ装置400は、タイマ動作要求CN
T_ENBを受けて、条件設定装置122から設定され
るタイマカウント数CNT(152)だけカウントすると、
モード切替回路200にタイムアップ信号CNT_UP
(144)を出力する。The timer device 400 uses the timer operation request CN.
When T_ENB is received and the timer count number CNT (152) set from the condition setting device 122 is counted,
A time-up signal CNT_UP is sent to the mode switching circuit 200.
Outputs (144).
【0066】図8に、同期化回路の構成を示す。同期化
回路300はNOT回路3011と、モード切替回路2
00のクロックと同期してデータを取り込む4つのラッ
チ3001〜3004から構成されている。FIG. 8 shows the structure of the synchronizing circuit. The synchronization circuit 300 includes a NOT circuit 3011 and a mode switching circuit 2
It is composed of four latches 3001 to 3004 which take in data in synchronization with the clock 00.
【0067】同期化回路300の入力であるRxD_N
(131)とDOUT(132)は、モード切替回路200のクロ
ックと非同期に変化する。そこで、RxD_NとDOU
Tはラッチ3001,3002と、ラッチ3003,3
004の2段ラッチを経て、モード切替回路200のク
ロックと同期した信号SRxD(141)、SDOUT(142)
に変換される。なお、RxD_Nは負論理信号であるた
め、NOT回路3011で正論理信号に変換された後、
ラッチ3001に入力される。RxD_N which is the input of the synchronization circuit 300
(131) and DOUT (132) change asynchronously with the clock of the mode switching circuit 200. So RxD_N and DOU
T is a latch 3001, 3002 and a latch 3003, 3
Signals SRxD (141) and SDOUT (142) synchronized with the clock of the mode switching circuit 200 through the two-stage latch 004.
Is converted to. Since RxD_N is a negative logic signal, after being converted into a positive logic signal by the NOT circuit 3011,
It is input to the latch 3001.
【0068】図9に、タイマ装置の構成を示す。タイマ
装置400はセレクタ4012、4ビットデクリメンタ
4001、ラッチ4011から構成されている。セレク
タ4012は、タイマ動作要求CNT_ENB(144)の
入力がON(1)ならばラッチ4011の出力を選択
し、CNT_ENBがOFF(0)ならばタイマカウン
ト数(152)の入力を選択し、4ビットデクリメンタ40
01に出力する。4ビットデクリメンタ4001は、セ
レクタ4012の出力(4021)から1を引いた値を出力(4
022)として、ラッチ4011に出力する。また、4ビッ
トデクリメンタ4001の入力(4021)が0のときはCN
T_UP(143)に1を出力し、入力(4021)が0でないと
きはCNT_UP(143)に0を出力する。FIG. 9 shows the configuration of the timer device. The timer device 400 is composed of a selector 4012, a 4-bit decrementer 4001, and a latch 4011. The selector 4012 selects the output of the latch 4011 when the input of the timer operation request CNT_ENB (144) is ON (1), selects the input of the timer count number (152) when CNT_ENB is OFF (0), and selects 4 bits. Decrementer 40
Output to 01. The 4-bit decrementer 4001 outputs a value obtained by subtracting 1 from the output (4021) of the selector 4012 (4
022) is output to the latch 4011. When the input (4021) of the 4-bit decrementer 4001 is 0, CN
It outputs 1 to T_UP (143) and outputs 0 to CNT_UP (143) when the input (4021) is not 0.
【0069】図10に、4ビットデクリメンタの真理値
表を示す。タイマ装置500は、モード切替回路200
からの動作要求CNT_ENB(144)がOFFのとき、
セレクタ4021がタイマカウント数を選択するため、
ラッチ4011にはタイマカウント数CNTから1を引
いた値がラッチされる。次に、CNT_ENB(144)が
ONになると、セレクタ4021がラッチ4011の出
力を選択するため、クロックが立ち上がる度に、ラッチ
4011に保持された値が1ずつ減少する。この保持
値、つまりラッチ4011の出力(4021)が0になると、
CNT_UP(143)に1を出力する。FIG. 10 shows a truth table of the 4-bit decrementer. The timer device 500 includes the mode switching circuit 200.
When the operation request CNT_ENB (144) from is OFF,
Since the selector 4021 selects the timer count number,
A value obtained by subtracting 1 from the timer count number CNT is latched in the latch 4011. Next, when CNT_ENB (144) is turned on, the selector 4021 selects the output of the latch 4011, so that the value held in the latch 4011 is decreased by 1 each time the clock rises. When this hold value, that is, the output (4021) of the latch 4011 becomes 0,
Output 1 to CNT_UP (143).
【0070】このように、タイマ装置500は、動作要
求信号CNT_ENBがONとなってから、タイマカウ
ント数CNTだけクロックを数えると、タイムアップ信
号CNT_UPを出力する。このカウント数CNTのカ
ウント期間が、後述する非観測モードの期間となる。As described above, the timer device 500 outputs the time-up signal CNT_UP when counting the clocks by the timer count number CNT after the operation request signal CNT_ENB is turned on. The count period of the count number CNT becomes a period of a non-observation mode described later.
【0071】図11に、条件設定装置の概要図を示す。
条件設定装置122は、5ビットの設定スイッチ122
1とプルアップ抵抗1222から構成され、接点の閉じ
られた信号線には0、開放された信号線には1を、それ
ぞれビット毎に出力する。5ビット出力のうち、1本の
信号線151による1ビットはモード遷移設定信号MO
DE、4本の信号線152による4ビットはタイマカウ
ント数CNTを出力する。後述のように、MODE=0
が設定されている光バスブリッジ装置10は、他と光出
力モードが競合した場合に、自己のモードをバスドライ
ブモードに遷移する。FIG. 11 is a schematic diagram of the condition setting device.
The condition setting device 122 is a 5-bit setting switch 122.
It is composed of 1 and pull-up resistor 1222, and outputs 0 to the signal line whose contact is closed and 1 to the signal line which is opened for each bit. Of the 5 bit output, 1 bit by one signal line 151 is the mode transition setting signal MO.
DE, 4 bits by four signal lines 152 output the timer count number CNT. MODE = 0, as described below
The optical bus bridge device 10 in which is set changes its mode to the bus drive mode when the optical output mode competes with others.
【0072】次に、動作モード変換回路121を説明す
る。上述のように、光ファイバ50で接続したバス20
aとバス20bのバス状態を、双方向に正しく一致化さ
せるために、動作モード変換回路121は自側のバス状
態や光ファイバからの光入力状態などを判定し、モード
切替回路200によって切り替えられたモードに応じ
て、光バスブリッジ装置10の各部が対応動作を行う。Next, the operation mode conversion circuit 121 will be described. As described above, the bus 20 connected by the optical fiber 50
In order to correctly match the bus states of a and the bus 20b in both directions, the operation mode conversion circuit 121 determines the bus state on its own side, the optical input state from the optical fiber, etc., and the mode switching circuit 200 switches the mode. Each unit of the optical bus bridge device 10 performs a corresponding operation according to the mode.
【0073】図12と図13は、動作モード変換装置の
モード切替の動作を示す説明図である。両図とも、
(a)はモード切替による状態遷移図を示し、光出力、
バスドライブの両方を行わない待機モードQ0、バスの
ドライブのみを行うバスドライブモードQ1、光出力の
みを行う光出力モードQ2、及び、バスドライブモード
Q1から待機モードQ0に遷移する際に経由する非観測
モードQ3からなる。12 and 13 are explanatory views showing the mode switching operation of the operation mode converter. Both figures
(A) shows the state transition diagram by mode switching, optical output,
Standby mode Q0 that does not perform both bus drives, bus drive mode Q1 that only drives the bus, optical output mode Q2 that only performs optical output, and non-passing when transiting from the bus drive mode Q1 to the standby mode Q0. Observation mode Q3.
【0074】図12は、モード遷移設定信号MODE(1
51)=1の条件で、光出力モードQ2からバスドライブ
モードQ1への遷移を行なわない。同図(b)に、モー
ド切替回路200の出力を示す。FIG. 12 shows the mode transition setting signal MODE (1
Under the condition of 51) = 1, the transition from the optical output mode Q2 to the bus drive mode Q1 is not performed. The output of the mode switching circuit 200 is shown in FIG.
【0075】まず、待機モードQ0の動作状態を説明す
る。モードQ0では、光バスリッジ装置10の入力であ
るバス20がOFF状態で、かつ、光電変換器13への
光入力OIN(1311)がOFFであるから、同期化回路3
00の出力SRxD(141)、SDOUT(142)がともに論
理0となる。したがって、モード切替回路200の出力
はDIN(133)がOFF、TxD_N(134)がOFF、C
NT_ENB(144)がOFFとなる。このため、光ファ
イバ50への光出力OOUT(1312)、バス20へのドラ
イブ(BUSH(31)のON)が行われず、タイマ装置4
00も動作していない。First, the operation state of the standby mode Q0 will be described. In mode Q0, the bus 20 that is the input of the optical bus ridge device 10 is in the OFF state, and the optical input OIN (1311) to the photoelectric converter 13 is OFF, so the synchronization circuit 3
The outputs SRxD (141) and SDOUT (142) of 00 become logic 0. Therefore, in the output of the mode switching circuit 200, DIN (133) is OFF, TxD_N (134) is OFF, C
NT_ENB (144) is turned off. Therefore, the optical output OOUT (1312) to the optical fiber 50 and the drive to the bus 20 (BUSH (31) ON) are not performed, and the timer device 4
00 is also not working.
【0076】待機モードQ0のときに、バス20がドラ
イブされてON状態になると、バスドライバ回路11の
出力RxD_N(131)がONとなるので、同期化回路3
00の出力SRxD(141)が論理0から1に変化する。
これを受けて、モード切替回路200はモードQ0から
光出力モードQ2に状態を遷移する。When the bus 20 is driven and turned on in the standby mode Q0, the output RxD_N (131) of the bus driver circuit 11 is turned on, so the synchronization circuit 3
The output SRxD (141) of 00 changes from logic 0 to 1.
In response to this, the mode switching circuit 200 transits from the mode Q0 to the optical output mode Q2.
【0077】また、待機モードQ0のときに、光ファイ
バ50を介して光が光電変換器13に入力すると、DO
UT(132)がONする。このため、同期化回路300の
出力SDOT(142)が論理0から1に変化する。これを
受けて、モード切替回路200はモードQ0からバスド
ライブモードQ1に状態を遷移する。When light enters the photoelectric converter 13 through the optical fiber 50 in the standby mode Q0, DO
UT (132) turns on. Therefore, the output SDOT (142) of the synchronization circuit 300 changes from logic 0 to 1. In response to this, the mode switching circuit 200 transits from the mode Q0 to the bus drive mode Q1.
【0078】このように、MODE=1を設定されてい
る動作モード変換装置12は、自分側のバス20がドラ
イブを観測したとき、待機モードQ0から光出力モード
Q2に状態を遷移し、モードQ2からモードQ1への遷
移は行わない。一方、光ファイバ50からの光入力を観
測したとき、モードQ0からモードQ1に状態を遷移す
る。これによって、上述した光ループの形成を回避して
いる。In this way, the operation mode conversion device 12 set to MODE = 1 transits from the standby mode Q0 to the optical output mode Q2 when the bus 20 on its own side observes the drive, and the mode Q2 is set. From the mode to the mode Q1 is not performed. On the other hand, when the light input from the optical fiber 50 is observed, the state transits from the mode Q0 to the mode Q1. This avoids the formation of the optical loop described above.
【0079】次に、バスドライブモードQ1の動作状態
を説明する。モードQ1では、モード切替回路200の
出力はDIN(133)がOFF、TxD_N(134)がON、
CNT_ENB(144)がOFFとなる。そのため、バス
ドライバ回路11のトランスミッタ1102がONし、
バス20aがドライブされる。一方、DIN(133)はO
FFなので、光ファイバ50への出力は行われず、ま
た、タイマ装置400も動作していない。Next, the operating state of the bus drive mode Q1 will be described. In mode Q1, the output of the mode switching circuit 200 is that DIN (133) is OFF and TxD_N (134) is ON,
CNT_ENB (144) is turned off. Therefore, the transmitter 1102 of the bus driver circuit 11 is turned on,
The bus 20a is driven. On the other hand, DIN (133) is O
Since it is FF, the output to the optical fiber 50 is not performed, and the timer device 400 is not operating.
【0080】このモードQ1で、光ファイバ50より光
入力がある間(つまり、他系からのドライブ要求がある
間)は、光電変換器13の出力DOUT(132)がON
で、同期化回路300の出力SDOUT(142)は論理1
のままで、バス20へのドライブ状態が維持される。In this mode Q1, the output DOUT (132) of the photoelectric converter 13 is ON while the optical input from the optical fiber 50 is present (that is, while the drive request is made from the other system).
Then, the output SDOUT (142) of the synchronization circuit 300 is logic 1
The drive state to the bus 20 is maintained as it is.
【0081】また、バスドライバ回路11の構造によ
り、トランスミッタ1102の出力がそのままレシーバ
1101の入力となっている。したがって、TxD_N
(134)がON、トランスミッタ1102がONでバス2
0aがドライブされると、レシーバ1101がON、R
xD_N(131)がONする。これにより、同期化回路3
00の出力SRxD(141)は論理1となるが、モード切
替回路200はバスドライブモードQ1で、SRxD(1
41)を観測しないので、その変化に影響されることはな
い。Further, due to the structure of the bus driver circuit 11, the output of the transmitter 1102 is directly input to the receiver 1101. Therefore, TxD_N
Bus (2) with (134) ON and transmitter 1102 ON
When 0a is driven, the receiver 1101 turns on and R
xD_N (131) turns on. As a result, the synchronization circuit 3
The output SRxD (141) of 00 becomes logic 1, but the mode switching circuit 200 is in the bus drive mode Q1 and SRxD (1
Since 41) is not observed, it is not affected by the change.
【0082】バスドライブモードQ1で、光ファイバ5
0からの光入力が途絶えると、光電変換器13の出力D
OUT(132)がOFFとなり、同期化回路300の出力
SDOUT(142)が論理0となる。これを受けて、モー
ド切替回路200は、モードQ1から非観測モードQ3
に状態を遷移する。In the bus drive mode Q1, the optical fiber 5
When the light input from 0 is cut off, the output D of the photoelectric converter 13
OUT (132) is turned off, and the output SDOUT (142) of the synchronization circuit 300 becomes logic 0. In response to this, the mode switching circuit 200 changes the mode Q1 to the non-observation mode Q3.
Transition the state to.
【0083】上述したように、バスドライブモードQ1
のときTxD_N(134)をOFFしたのち若干の期間、
ON状態を続ける。この過渡期間を非観測状態として、
光バスブリッジ装置10がバスドライブと見誤るのを防
止する。As described above, the bus drive mode Q1
At that time, after turning off TxD_N (134) for a while,
Keep on. This transitional period is the unobserved state,
The optical bus bridge device 10 is prevented from being mistaken for a bus drive.
【0084】次に、光出力モードQ2の動作状態を説明
する。モードQ2では、モード切替回路200の出力は
DIN(133)がON、TxD_N(134)がOFF、CNT
_ENB(144)がOFFとなる。したがって、光電変換
器13のOOUT(1312)がONし、光ファイバ50に光
出力が行われる。一方、TxD_N(134)がOFFのた
め、バス20へのドライブは行われず、タイマ装置40
0も動作しない。Next, the operation state of the light output mode Q2 will be described. In mode Q2, the output of the mode switching circuit 200 is DIN (133) ON, TxD_N (134) OFF, and CNT.
_ENB (144) is turned off. Therefore, the OOUT (1312) of the photoelectric converter 13 is turned on, and the optical output is performed to the optical fiber 50. On the other hand, since TxD_N (134) is OFF, the bus 20 is not driven and the timer device 40
0 does not work either.
【0085】この光出力モードQ2で、バス20がドラ
イブ状態である間は、バスドライバ回路11のレシーバ
1101の出力RxD_N(131)がONなので、SRx
D(141)は論理1のままで、モード切替回路200はモ
ードQ2を維持する。In the optical output mode Q2, while the bus 20 is in the drive state, the output RxD_N (131) of the receiver 1101 of the bus driver circuit 11 is ON, so SRx
D (141) remains at logic 1, and the mode switching circuit 200 maintains the mode Q2.
【0086】光バスブリッジ装置10が光出力モードQ
2のときに、他系から光ファイバ50を経由した光入力
があると、DOUT(132)がON、SDOUT(142)がO
Nとなって上記の「刺し違え状況」となる。しかし、条
件設定装置122からMODE(151)=1が設定されて
いる場合、モード切替回路200はモードQ2でSDO
UT(142)を観測しないので、「刺し違え状況」に陥る
ことがなく、光出力モードQ2を安定して維持する。The optical bus bridge device 10 has the optical output mode Q.
When there is an optical input from another system via the optical fiber 50 at the time of 2, DOUT (132) is ON and SDOUT (142) is O.
It becomes N and becomes the above-mentioned “stabbed condition”. However, when MODE (151) = 1 is set by the condition setting device 122, the mode switching circuit 200 operates in the mode Q2 in the SDO mode.
Since the UT (142) is not observed, the optical output mode Q2 is stably maintained without falling into a "stabbed condition".
【0087】光出力モードQ2で、バス20がOFF状
態になると、バスドライバ回路11の出力RxD_N(1
31)がOFFとなり、同期化回路300の出力SRxD
(141)が論理1から0に変化する。これを受けて、モー
ド切替回路200は動作状態を、モードQ2から待機状
態モードQ0に遷移する。モードQ1の場合とは異な
り、モードQ2からモードQ0へはバス20の状態の整
定後になるので、モード切替回路200の入力SRxD
(141)がONに見誤られる心配はなく、直ちに待機モー
ドQ1に遷移しても誤動作を生じることがない。When the bus 20 is turned off in the light output mode Q2, the output RxD_N (1
31) is turned off, and the output SRxD of the synchronization circuit 300
(141) changes from logic 1 to 0. In response to this, the mode switching circuit 200 shifts the operating state from the mode Q2 to the standby state mode Q0. Unlike the case of the mode Q1, the mode Q2 is changed to the mode Q0 after the state of the bus 20 is settled, so that the input SRxD of the mode switching circuit 200 is changed.
There is no fear that (141) will be mistaken for ON, and no malfunction will occur even if the mode immediately shifts to the standby mode Q1.
【0088】次に、非観測モードQ3の動作状態を説明
する。モードQ3では、モード切替回路200の出力は
DIN(133)がOFF、TxD_N(134)がOFF、CN
T_ENB(144)がONとなる。このため、タイマ装置
400が起動し、クロックの度にカウントを行い、設定
カウント数CNT(152)に達するとタイムアップ信号C
NT_UP(143)を出力する。Next, the operating state of the non-observation mode Q3 will be described. In mode Q3, the output of the mode switching circuit 200 is DIN (133) OFF, TxD_N (134) OFF, CN
T_ENB (144) is turned on. Therefore, the timer device 400 is activated and counts every clock, and when the set count number CNT (152) is reached, the time-up signal C
It outputs NT_UP (143).
【0089】モードQ3では、モード切替回路200は
SRxD(141)、SDOUT(142)を観測せず、タイマ装
置400の出力CNT_UP(143)のみを観測し、CN
T_UP=0の間はモードQ3を維持する。モードQ3
による非観測期間は、光バスブリッジ装置10がバス2
0へのドライブを停止し、バス20がOFF状態に安定
するまでの期間である。CNT_UP=1になると、モ
ード切替回路200は動作状態をモード3からモード0
に遷移し、SRxD(141)、SDOUT(142)の観測を再
開する。これにより、バス状態の過渡的変化による光バ
スブリッジ装置10の誤動作を防止できる。In the mode Q3, the mode switching circuit 200 does not observe the SRxD (141) and SDOUT (142) but only the output CNT_UP (143) of the timer device 400, and the CN
The mode Q3 is maintained while T_UP = 0. Mode Q3
During the non-observation period, the optical bus bridge device 10
This is the period until the drive to 0 is stopped and the bus 20 stabilizes in the OFF state. When CNT_UP = 1, the mode switching circuit 200 changes the operating state from mode 3 to mode 0.
Then, the observation of SRxD (141) and SDOUT (142) is restarted. As a result, the malfunction of the optical bus bridge device 10 due to the transient change of the bus state can be prevented.
【0090】図13は、モード遷移設定信号MODE(1
51)=0の条件で、光出力モードQ2からバスドライブ
モードQ1への遷移を行なう。同図(a)の状態遷移図
は図12(a)と、光出力モードQ2における「刺し違
え状況」時の動作のみが異なる。以下に、相違点の説明
を行う。FIG. 13 shows the mode transition setting signal MODE (1
Under the condition of 51) = 0, the transition from the optical output mode Q2 to the bus drive mode Q1 is performed. The state transition diagram of FIG. 12A is different from that of FIG. 12A only in the operation in the “pricking situation” in the light output mode Q2. The differences will be described below.
【0091】光出力モードQ2のとき、モード切替回路
200はMODE=0なので、光電変換器13の出力D
OUT(132)の変化を観測する。このため、光ファイバ
50から光入力があると、DOUT(132)がONし、S
DOUT(142)が論理0から1に変化する。これを受け
て、モード切替回路200は「刺し違え状況」の発生と
判断し、モードQ2からバスドライブモードQ1に遷移
する。この結果、DIN(133)がOFF、TxD_N(13
4)がONするので、光電変換器13aの光出力がOFF
して、「刺し違え状況」が解消される。In the optical output mode Q2, since the mode switching circuit 200 has MODE = 0, the output D of the photoelectric converter 13 is
Observe the change of OUT (132). Therefore, when there is an optical input from the optical fiber 50, the DOUT (132) turns on and S
DOUT (142) changes from logic 0 to 1. In response to this, the mode switching circuit 200 determines that the “stabbed condition” has occurred, and transits from the mode Q2 to the bus drive mode Q1. As a result, DIN (133) is OFF, TxD_N (13
Since 4) is turned on, the optical output of the photoelectric converter 13a is turned off.
Then, the “stabbed condition” is resolved.
【0092】これにより、同じ転送サイクル中にバス2
0a,20bがON状態にドライブされても、「刺し違
え状況」によるバスの振動が回避でき、バス20a,2
0b間を正しく一致化できる。As a result, during the same transfer cycle, the bus 2
Even if 0a and 20b are driven to the ON state, it is possible to avoid the vibration of the bus due to the "stabbed condition",
0b can be correctly matched.
【0093】図14は、本実施例による光通信システム
の動作を示すタイミングチャートである。バス20aに
接続されたノード30a(または30b)が、ある転送
サイクルでバス20aをON状態にドライブし、次の転
送サイクルではドライブしないでOFF状態となる状況
で、図1のシステム各部の動作を示している。FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the optical communication system according to this embodiment. In a situation where the node 30a (or 30b) connected to the bus 20a drives the bus 20a to an ON state in a certain transfer cycle and turns OFF without driving in the next transfer cycle, the operation of each part of the system in FIG. Shows.
【0094】最初、A系,B系の光バスブリッジ装置1
0a,bは共に待機モードQ0の状態にある。A系のバ
ス20aがON状態となると、バスドライバ回路11a
の出力RxD_N(131)が論理1から0に変化し、モー
ド切替回路200の入力(同期化回路300の出力)S
RxD(141)が論理0から1に変化する。モード切替回
路200は、図12(a)の遷移図に従い、待機モード
Q0から光出力モードQ2に状態を遷移し、出力DIN
(133)が論理0から1に変化する。First, the A-system and B-system optical bus bridge devices 1
Both 0a and 0b are in the standby mode Q0. When the A-system bus 20a is turned on, the bus driver circuit 11a
Output RxD_N (131) of the logic switching from logic 1 to 0, and the input of the mode switching circuit 200 (output of the synchronization circuit 300) S
RxD (141) changes from logic 0 to 1. The mode switching circuit 200 transitions from the standby mode Q0 to the optical output mode Q2 according to the transition diagram of FIG.
(133) changes from logic 0 to 1.
【0095】DIN(133)の変化を受けて、光電変換器
13aの光出力OOUT(1312)がONし、光ファイバ5
0を介してB系の光バスブリッジ装置10bに伝えられ
る。光電変換器13bの光入力OIN(1311)がONし、
その出力DOUT(132)が論理0から1に変化する。A
系のDIN(133)の変化からB系のDOUT(132)まで
に、光伝送時間による遅延が発生する。In response to the change of DIN (133), the optical output OOUT (1312) of the photoelectric converter 13a is turned on, and the optical fiber 5
It is transmitted to the B-system optical bus bridge device 10b via 0. The optical input OIN (1311) of the photoelectric converter 13b is turned on,
Its output DOUT (132) changes from logic 0 to 1. A
A delay due to the optical transmission time occurs from the change of the DIN (133) of the system to the DOUT (132) of the B system.
【0096】DOUT(132)を受けて、B系のモード切
替回路200は図12(a)のように、待機モードQ0
からバスドライブモードQ1に状態を遷移し、出力Tx
D_N(134)が論理1から0に変化する。TxD_N(13
4)の変化を受けて、バスドライバ回路11bはバスB2
0bをON状態にドライブする。In response to DOUT (132), the B-system mode switching circuit 200 receives the standby mode Q0 as shown in FIG.
From bus drive mode Q1 to output Tx
D_N (134) changes from logic 1 to 0. TxD_N (13
In response to the change in 4), the bus driver circuit 11b changes the bus B2
Drive 0b to ON state.
【0097】このようにして、バス20aのON状態が
光バスブリッジ装置10a,10bを介してバス20b
に伝わり、1ビットの転送時間の最後であるサンプリン
グポイントSP1で、ノード30b(または、30a)
はバス20aから、ノード30c,30dはバスB20
bから状態を取り込み、バスがON状態であることを認
識する。すなわち、ノード30aがバス20をON状態
としたことによる、1ビットのデータ転送が行われる。In this way, the ON state of the bus 20a is transferred to the bus 20b via the optical bus bridge devices 10a and 10b.
To the node 30b (or 30a) at the sampling point SP1 which is the end of the 1-bit transfer time.
Is from the bus 20a, and the nodes 30c and 30d are from the bus B20.
Recognize that the bus is in the ON state by fetching the state from b. That is, 1-bit data transfer is performed by the node 30a turning on the bus 20.
【0098】続いて、次の転送サイクルでノード30a
(または、30b)が、バス20aをドライブしない
と、バスドライバ回路11aの出力RxD_N(131)は
論理0から1に変化する。この変化により、モード切替
回路200はモードQ2からモードQ0に状態を遷移
し、出力DIN(133)が論理0から1に変化し、光電変
換器13aの光出力OOUT(132)がOFFする。Then, in the next transfer cycle, the node 30a
(Or 30b) does not drive the bus 20a, the output RxD_N (131) of the bus driver circuit 11a changes from logic 0 to 1. Due to this change, the mode switching circuit 200 transits from mode Q2 to mode Q0, the output DIN (133) changes from logic 0 to 1, and the optical output OOUT (132) of the photoelectric converter 13a turns off.
【0099】これにより、B系の光バスブリッジ装置2
0bでは光ファイバ50からの光入力OIN(1311)がO
FFになり、出力DOUT(132)が論理1から0に変化
する。ここでも、光伝送時間による遅延が発生する。出
力DOUT(132)が0に変化すると、モード切替回路2
00は図12(a)にしたがってモードQ1からモード
Q3に状態を遷移する。As a result, the B-system optical bus bridge device 2
At 0b, the optical input OIN (1311) from the optical fiber 50 becomes O.
It becomes FF, and the output DOUT (132) changes from logic 1 to 0. Here again, a delay occurs due to the optical transmission time. When the output DOUT (132) changes to 0, the mode switching circuit 2
00 changes the state from the mode Q1 to the mode Q3 according to FIG.
【0100】非観測モードQ3において、モード切替回
路200はCNT_ENB(144)を論理0から1に変化
してタイマ装置400を起動させるとともに、観測値R
xD_N(131)による入力SRxD(141)を無視する。ま
た、非観測モードQ3においては、ノード30c、30
dは既に次のビット転送サイクルに入っているため、ノ
ード30c、30dがバス20bをON状態にドライブ
している可能性がある(図14の例は、バス20bのド
ライブが行われていないので、バス20bはON状態か
らOFF状態に変化している)。In the non-observation mode Q3, the mode switching circuit 200 changes CNT_ENB (144) from logic 0 to 1 to activate the timer device 400, and at the same time, observes the value R
Input SRxD (141) by xD_N (131) is ignored. Further, in the non-observation mode Q3, the nodes 30c, 30
Since d has already entered the next bit transfer cycle, there is a possibility that the nodes 30c and 30d are driving the bus 20b to the ON state (in the example of FIG. 14, since the bus 20b is not driven). , The bus 20b is changing from the ON state to the OFF state).
【0101】したがって、非観測モードQ3によって、
バス20bの観測を行わない状態を持つことにより、バ
ス20bがON状態からOFF状態への過渡期を、B系
のノードからのバスドライブと誤認するのを防止する。
また、ノード30c、30dがバス20bをON状態に
ドライブしている場合は、非観測モードQ3から待機モ
ードQ0に遷移した際に、SRxD(141)の観測が再開
されるため、光出力モードQ2に遷移し、バス20bの
状態を正しく認識できる。Therefore, by the non-observation mode Q3,
By having the state in which the bus 20b is not observed, it is possible to prevent the transition period of the bus 20b from the ON state to the OFF state from being erroneously recognized as a bus drive from a B-system node.
Further, when the nodes 30c and 30d drive the bus 20b to the ON state, when the non-observation mode Q3 transits to the standby mode Q0, the SRxD (141) observation is restarted, so that the optical output mode Q2 And the state of the bus 20b can be correctly recognized.
【0102】タイマ装置400の出力であるCNT_U
P(143)が論理0から1に変化すると、モード切替回路
200はモードQ3からモードQ0に状態を遷移し、バ
ス20bの観測を再開するとともに、出力TxD_N(1
34)を論理0から1に変化し、バスドライバ回路11b
はバス20bのドライブを停止する。これにより、図1
4の例のようにB系ノード30c、30dからドライブ
されていない場合、バス20bがOFF状態になり、サ
ンプリングポイントSP2でノード30b〜30dはO
FF状態を取り込む。CNT_U which is the output of the timer device 400
When P (143) changes from logic 0 to 1, the mode switching circuit 200 transits from mode Q3 to mode Q0, restarts observation of the bus 20b, and outputs TxD_N (1
34) is changed from logic 0 to 1 and the bus driver circuit 11b
Stops driving the bus 20b. As a result,
When the B system nodes 30c and 30d are not driven as in the example of 4, the bus 20b is turned off, and the nodes 30b to 30d are turned off at the sampling point SP2.
Capture the FF state.
【0103】図15に、図14と異なる状況のタイミン
グチャートを示す。この例は、ある転送サイクルでバス
20a、バス20bがON状態にドライブされ、次の転
送サイクルではバス20aがドライブされない状況で、
A系の動作モード変換装置12aにMODE(151)=
1、B系にMODE(151)=0が設定されている。FIG. 15 shows a timing chart in a situation different from that of FIG. In this example, the bus 20a and the bus 20b are driven in the ON state in a certain transfer cycle, and the bus 20a is not driven in the next transfer cycle.
MODE (151) = in the A mode operation mode conversion device 12a
MODE (151) = 0 is set for the 1st and Bth systems.
【0104】バス20a、バス20bが同じ転送サイク
ルでON状態にドライブされると、バスドライバ回路1
1a,11bからの入力のRxD_N(131)が論理1か
ら0に変化する。この変化を受けて、動作モード変換装
置12a,12bとも、モードQ0からモードQ2に状
態を遷移し、出力DIN(133)が論理0から1に変化
し、光電変換器13a,13bはともに光出力OOUT
(1312)がONになる。When the buses 20a and 20b are driven to the ON state in the same transfer cycle, the bus driver circuit 1
The input RxD_N (131) from 1a and 11b changes from logic 1 to 0. In response to this change, both the operation mode converters 12a and 12b transit from the mode Q0 to the mode Q2, the output DIN (133) changes from logic 0 to 1, and the photoelectric converters 13a and 13b both output light. OOUT
(1312) is turned on.
【0105】このため、2本の光ファイバ50を介して
双方向にON状態が伝わり、光電変換器13a,13b
はともに電気出力DOUT(132)が論理0から1に変化
する。このとき、動作モード変換装置12bはMODE
(151)=0なので、図13(a)に示すように、モード
Q2からモードQ1に状態を遷移し、出力DIN(13
3)、TxD_N(134)がともに論理1から0に変化し、
光電変換器13bの光出力OOUT(1312)はOFFに、
バスドライバ回路11bはバス20bをON状態にドラ
イブする。Therefore, the ON state is transmitted bidirectionally through the two optical fibers 50, and the photoelectric converters 13a and 13b are transmitted.
In both cases, the electric output DOUT (132) changes from logic 0 to 1. At this time, the operation mode conversion device 12b is set to MODE.
Since (151) = 0, as shown in FIG. 13A, the state changes from the mode Q2 to the mode Q1 and the output DIN (13
3), TxD_N (134) both change from logic 1 to 0,
The optical output OOUT (1312) of the photoelectric converter 13b is turned off,
The bus driver circuit 11b drives the bus 20b to the ON state.
【0106】サンプリングポイントSP1で、ノード3
0a〜30dはそれぞれ、バス20a,20bの状態を
取り込み、ON状態の1ビットを取り込む。At the sampling point SP1, the node 3
0a to 30d capture the states of the buses 20a and 20b, respectively, and capture one bit in the ON state.
【0107】続いて、次の転送サイクルでノード30a
(または、30b)がバス20aのON状態のドライブ
を停止する。このため、動作モード変換装置12aはモ
ードQ2からモードQ0に状態を遷移し、出力DIN(1
33)が論理1から0に変化する。このため、光電変換器
13aの光出力OOUT(1312)がOFFになる。Then, in the next transfer cycle, the node 30a
(Or 30b) stops the drive in the ON state of the bus 20a. Therefore, the operation mode conversion device 12a transits from the mode Q2 to the mode Q0 and outputs the output DIN (1
33) changes from logic 1 to 0. Therefore, the optical output OOUT (1312) of the photoelectric converter 13a is turned off.
【0108】光出力OOUT(1312)の変化を受けて、光
電変換器13bは電気出力DOUT(132)を論理1から
0に変化し、動作モード変換装置12bはモードQ1か
らモードQ3へ状態を遷移し、CNT_ENB(144)を
論理0から1へ変化させタイマ装置400を起動させ
る。その後、タイマ装置400の出力であるCNT_U
P(143)が論理0から論理1に変化すると、動作モード
変換装置12bはモードQ3からモードQ0へ状態を遷
移する。しかし、ノード30c(または、30d)がバス
20bをドライブしているため、動作モード変換装置1
2bの入力RxD_N1(131)は依然として論理0のま
まである。In response to the change in the optical output OOUT (1312), the photoelectric converter 13b changes the electric output DOUT (132) from logic 1 to 0, and the operation mode converter 12b transits from the mode Q1 to the mode Q3. Then, CNT_ENB (144) is changed from logic 0 to 1 and the timer device 400 is started. After that, the output of the timer device 400, CNT_U
When P (143) changes from logic 0 to logic 1, the operation mode converter 12b transits from mode Q3 to mode Q0. However, since the node 30c (or 30d) is driving the bus 20b, the operation mode conversion device 1
The 2b input RxD_N1 (131) is still at logic zero.
【0109】そのため、動作モード変換装置12bはモ
ードQ0からモード状態Q2へ状態を遷移し、出力DI
N(133)を論理0から論理1に変化し、光電変換器13
bの光出力OOUT(1312)がONとなる。光ファイバ5
0を介しこの変化を受け取った光電変換器13aは、電
気出力DOUT(132)を論理0から1に変化させる。D
OUT(132)の変化により、動作モード変換装置12a
はモードQ0からモードQ1に状態を遷移し、TxD_
N(134)を論理1から論理0に変化させ、バスドライバ
回路11aがバス20aをON状態にドライブする。こ
れにより、サンプリングポイントSP2で、ノード30
a〜30dはそれぞれバス20a、バス20bからON
状態を取り込む。Therefore, the operation mode converter 12b transits from the mode Q0 to the mode state Q2 and outputs the output DI.
N (133) is changed from logic 0 to logic 1, and the photoelectric converter 13
The optical output OOUT (1312) of b is turned on. Optical fiber 5
The photoelectric converter 13a receiving this change via 0 changes the electric output DOUT (132) from logic 0 to 1. D
Due to the change of OUT (132), the operation mode conversion device 12a
Transitions from mode Q0 to mode Q1 and TxD_
The N (134) is changed from logic 1 to logic 0, and the bus driver circuit 11a drives the bus 20a to the ON state. As a result, at the sampling point SP2, the node 30
a to 30d are turned on from the bus 20a and the bus 20b, respectively.
Capture state.
【0110】以上のようにして、バス20a、バス20
bの一致を実現し、データ転送を正しく行うことができ
る。As described above, the bus 20a and the bus 20
It is possible to realize the coincidence of b and correctly perform data transfer.
【0111】次に、本発明の一適用例を説明する。図1
6は、本発明の光バスブリッジ装置を適用した上水道シ
ステムを示す。コントローラ8001はポンプ8012
をモータコントローラ8002を介して制御し、水道本
管8110の圧力を一定にして適切な給水量を保つ。Next, an application example of the present invention will be described. Figure 1
6 shows a water supply system to which the optical bus bridge device of the present invention is applied. Controller 8001 is pump 8012
Is controlled via the motor controller 8002 to keep the pressure of the water main 8110 constant and maintain an appropriate amount of water supply.
【0112】コントローラ8001は、電気バス20a
を介してモータコントローラ8002と光バスブリッジ
装置10aと接続されている。操作盤8011は、電気
バス20bを介して水道本管8110に取り付けらたセ
ンサ8013と光バスブリッジ装置10bと接続されて
おり、光バスブリッジ装置10a,10bは光ファイバ
50により接続されている。モータコントローラ800
2とポンプ8012を駆動するモータ8102とは動力
ケーブル8101により接続されている。センサ801
3はポンプの出力の水道本管8110の圧力示す圧力計
である。The controller 8001 is connected to the electric bus 20a.
The motor controller 8002 and the optical bus bridge device 10a are connected via. The operation panel 8011 is connected to the sensor 8013 attached to the water mains 8110 and the optical bus bridge device 10b via the electric bus 20b, and the optical bus bridge devices 10a and 10b are connected by the optical fiber 50. Motor controller 800
2 and a motor 8102 that drives the pump 8012 are connected by a power cable 8101. Sensor 801
Reference numeral 3 is a pressure gauge showing the pressure of the water main 8110 at the output of the pump.
【0113】本システムを構成するコントローラ800
1、モータコントローラ8002、センサ8013に
は、ISO11898の通信プロトコルにしたがって通
信を行う周知の機能が具備されており、コントローラ8
001と操作盤8011が共にマスタとなれるマルチマ
スタシステムを構成している。Controller 800 that constitutes this system
1, the motor controller 8002, and the sensor 8013 are provided with a well-known function of performing communication according to the communication protocol of ISO11898.
001 and the operation panel 8011 together form a multi-master system that can be a master.
【0114】本上水道システムの動作を説明する。コン
トローラ8001はセンサ8013に対して、水道本管
8110の圧力を出力するように要求し、センサ801
3から水道本管8110の圧力が出力される。次に、コ
ントローラ8001は、水道本管8110の圧力が規定
圧力より低ければ圧力を高めるように、反対に高ければ
圧力を低めるようにモータコントローラ8002に指示
を出す。モータコントローラ8002は、コントローラ
8001からの指示を受けて、ポンプ8012を駆動す
るモータ8102に供給する電流電圧を変化させてポン
プ8012を制御し、水道本管8110の圧力を変化さ
せる。以上のような動作処理を、一定周期で実行するこ
とにより、水道本管8110の圧力を規定圧力に維持す
ることが可能となる。The operation of the water supply system will be described. The controller 8001 requests the sensor 8013 to output the pressure of the water main 8110.
3 outputs the pressure of the water main 8110. Next, the controller 8001 instructs the motor controller 8002 to increase the pressure if the pressure of the water mains 8110 is lower than the specified pressure, and decrease the pressure if the pressure of the water main 8110 is higher. In response to an instruction from the controller 8001, the motor controller 8002 changes the current voltage supplied to the motor 8102 that drives the pump 8012 to control the pump 8012 and changes the pressure of the water main 8110. By performing the above-described operation processing at regular intervals, it is possible to maintain the pressure of the water main 8110 at the specified pressure.
【0115】次に、操作盤8011からの処理を説明す
る。コントローラ8001が故障したり、緊急事態が発
生しポンプ8012を停止しなければならないとき、操
作盤8011から操作員の手動操作による指示が送られ
る。操作盤8012には手動/自動切り替えスイッチと
ポンプ8012を緊急停止させる緊急停止スイッチ、モ
ータ8102に与える電圧・電流を設定するダイヤル、
水道本管8110の圧力を示すメータなどがあり、一定
周期でセンサ8013から水道本管8110の圧力を読
み込み、メータに表示するともに、自動/手動切り替え
スイッチが手動側に設定されているときに、操作員によ
って指示された電圧・電流値をモータコントローラ80
02に指示する。Next, the processing from the operation panel 8011 will be described. When the controller 8001 breaks down or an emergency occurs and the pump 8012 must be stopped, the operation panel 8011 sends an instruction by a manual operation by an operator. On the operation panel 8012, a manual / automatic changeover switch, an emergency stop switch for making an emergency stop of the pump 8012, a dial for setting the voltage / current applied to the motor 8102,
There is a meter or the like indicating the pressure of the water mains 8110, and the pressure of the water main 8110 is read from the sensor 8013 at a constant cycle and displayed on the meter, and when the automatic / manual switch is set to the manual side, The voltage / current value instructed by the operator is set to the motor controller 80.
Tell 02.
【0116】操作盤8011から制御する際には、ま
ず、自動/手動切り替えスイッチを手動側に設定する。
これにより、コントローラ8001に停止信号が出力さ
れ、コントローラ8001からの指示はすべて停止す
る。次に、メータに表示された水道本管8110の圧力
を見て、ポンプ8012を駆動するモータ8102への
電圧・電流を判断し、設定ダイヤルを用いて設定する。
また、緊急停止スイッチが押されると、モータコントロ
ーラ8002に停止信号を送り、ポンプ8012を停止
させる。このようにすることで、手動でポンプ8012
を制御することができる。When controlling from the operation panel 8011, first, the automatic / manual changeover switch is set to the manual side.
As a result, a stop signal is output to the controller 8001 and all instructions from the controller 8001 are stopped. Next, the voltage / current to the motor 8102 that drives the pump 8012 is determined by looking at the pressure of the water mains 8110 displayed on the meter, and is set using the setting dial.
When the emergency stop switch is pressed, a stop signal is sent to the motor controller 8002 to stop the pump 8012. By doing this, the pump 8012 is manually operated.
Can be controlled.
【0117】ここで、コントローラ8001と、操作盤
8011から同時に出力された場合のマルチマスタ動作
を説明する。コントローラ8001と操作盤8011か
ら、同時にパケットが出力された際にはアービトレーシ
ョンが必要となる。Here, the multi-master operation when the controller 8001 and the operation panel 8011 output at the same time will be described. Arbitration is required when packets are simultaneously output from the controller 8001 and the operation panel 8011.
【0118】ISO11898では、バスに論理0を出
力する際にはバスをドライブし、論理1を出力する際に
はバスのドライブを行わない。そのため、1つのノード
でも論理0を出力すれば、バス全体がドライブ状態とな
って論理0を示す。すなわち、論理0の方が優先されて
いる。また、1ビット転送時間で全てのノードにそのド
ライブ状態が伝播していることが前提となっているた
め、1ビット転送時間の最後にバスの状態を観測するこ
とで、1ビット転送時間中に1ビットのデータ転送が終
了する。また、全てのノードはデータを送信しない場合
でも、バスの値を観測しているので、パケット終了を認
識できる。このため、複数のノードからパケットの送信
を開始する場合、パケットを送信する開始タイミングが
分かるので、必ず同時にパケットの送信が開始される。According to ISO11898, the bus is driven when a logic 0 is output to the bus, and the bus is not driven when a logic 1 is output. Therefore, even if one node outputs a logic 0, the entire bus is in a drive state and shows a logic 0. That is, the logic 0 is prioritized. In addition, since it is assumed that the drive state has propagated to all nodes in the 1-bit transfer time, by observing the bus state at the end of the 1-bit transfer time, The 1-bit data transfer is completed. Further, even if all the nodes do not transmit data, the end of the packet can be recognized because the bus value is observed. Therefore, when packet transmission is started from a plurality of nodes, the packet transmission start timing is known, so packet transmission is always started at the same time.
【0119】以上からのことから、ISO11898で
は次のようアービトレーションを実現している。パケッ
トは図4(c)に示す構造で、ヘッダ7001にパケッ
トの優先順位が設定され、異なるノードから同時に同じ
優先順位を持つパケットが送信されることはない。した
がって、ヘッダ7001の送信時、パケットを送信して
いる各ノードは1ビット転送時のバスの状態を観測した
際、自分がバスに出力した値とバスの状態を比較して、
不一致が発生したとき(ノード:論理1を出力、バス:
ドライブ状態)はパケットの送信を中断し、次のパケッ
トが送信可能となるまで、バスの状態観測のみを行う。From the above, ISO11898 realizes the following arbitration. The packet has the structure shown in FIG. 4C, and the priority order of the packet is set in the header 7001, and packets having the same priority order are not simultaneously transmitted from different nodes. Therefore, at the time of transmitting the header 7001, when each node transmitting the packet observes the bus state at the time of 1-bit transfer, it compares the value output to itself with the bus state,
When a mismatch occurs (node: outputs logic 1, bus:
Drive status) suspends packet transmission and only observes bus status until the next packet can be transmitted.
【0120】このようにして、ヘッダ7001の転送が
終了すると、最も優先順位の高いパケットを送信したノ
ードのみが勝ち残り、他のノードはすべて、バスの状態
観測のモードとなっている。このようにしてアービトレ
ーションが行われる。When the transfer of the header 7001 is completed in this way, only the node that has transmitted the packet with the highest priority remains to win, and all the other nodes are in the mode of bus state observation. Arbitration is performed in this manner.
【0121】図19に、本システムにおけるアートビレ
ーションを説明する遷移図を示す。
(a)本上下水道システムにおけるパケットの優先順位
は、コントローラ8001からの指令より、操作盤80
11からの人間による指令の優先順位が高い。このた
め、操作盤からの送信パケットのヘッダ7001の最初
の2ビットを00、コントローラからの送信パケットの
ヘッダ7001の最初の2ビットを01と設定する。FIG. 19 shows a transition diagram for explaining art villation in this system. (A) The priority order of packets in the water supply and sewer system is based on a command from the controller 8001
Human orders from 11 have a high priority. Therefore, the first 2 bits of the header 7001 of the packet transmitted from the operation panel are set to 00, and the first 2 bits of the header 7001 of the packet transmitted from the controller are set to 01.
【0122】(b)コントローラ8001と操作盤80
11からパケットの送信を開始しそれぞれ1ビット目を
送信する。コントローラ8001と操作盤8011と
も、ヘッダ7001の第1ビット目は0なので、共に電
気バス20a、20bをドライブする。電気バス20
a,20bはともにドライブ状態となる。このため、コ
ントローラ8001、操作盤8011がそれぞれ電気バ
ス20a,20bの状態を監視した結果ドライブ状態と
なるため、バスへのドライブとバスのドライブ状態が一
致する。(B) Controller 8001 and operation panel 80
The packet transmission is started from 11 and the first bit is transmitted. Since the first bit of the header 7001 is 0, both the controller 8001 and the operation panel 8011 drive the electric buses 20a and 20b. Electric bus 20
Both a and 20b are in the drive state. For this reason, the controller 8001 and the operation panel 8011 are in the drive state as a result of monitoring the states of the electric buses 20a and 20b, respectively, so that the drive state to the bus and the drive state of the bus match.
【0123】(c)続いて、第2ビット目の転送に入
る。コントローラ8001は第2ビット目が1なので、
電気バス20aをドライブしない。操作盤8011は第
2ビット目が0であるため、電気バス20bをドライブ
する。これにより、光バスブリッジ装置10aがバスド
ライブモード、光バスブリッジ装置10bが光出力モー
ドの状態となり、電気バス20a,20bは共にドライ
ブ状態となる。したがって、コントローラ8001で
は、バスへのドライブとバス20aの状態が不一致とな
る。一方、操作盤8011はバスへのドライブとバス2
0bのドライブ状態が一致する。(C) Then, the transfer of the second bit is started. Since the second bit of controller 8001 is 1,
Do not drive the electric bus 20a. Since the second bit of the operation panel 8011 is 0, it drives the electric bus 20b. As a result, the optical bus bridge device 10a enters the bus drive mode, the optical bus bridge device 10b enters the optical output mode, and both electric buses 20a and 20b enter the drive state. Therefore, in the controller 8001, the state of the drive to the bus and the state of the bus 20a do not match. On the other hand, the operation panel 8011 is a bus drive and a bus 2
The drive states of 0b match.
【0124】(d)このため、コントローラ8001は
パケットの送信を停止し、受信状態となり、操作盤80
11はパケット送信を続行する。(D) Therefore, the controller 8001 stops the packet transmission and becomes the reception state, and the operation panel 80
11 continues packet transmission.
【0125】以上のように、ISO11898の規格に
従いながら、コントローラ8001と操作盤8011の
両方からパケットが送信されても必ず、操作盤8011
がアービトレーションに勝ち残り、データ7002の送
信が実現でき、操作盤8011からの指令が優先する。
この結果、コントローラ8001は停止し、自動から手
動への切り替えが速やかに実行される。As described above, even if packets are transmitted from both the controller 8001 and the operation panel 8011 while complying with the ISO11898 standard, the operation panel 8011 must be
Can win the arbitration, the data 7002 can be transmitted, and the command from the operation panel 8011 has priority.
As a result, the controller 8001 is stopped, and switching from automatic to manual is promptly executed.
【0126】[0126]
【発明の効果】本発明によれば、それぞれノードを接続
している2本の電気バスを光ファイバで接続する場合
に、光ファイバと電気バス間にそれぞれモード変換機能
をもつ光バスブリッジ装置を備え、両方のバス共にドラ
イブされないとき待機モードとなって自分側のバス状態
の観測を行い、一方または両方のバスのドライブが観測
されたときに、光ファイバへの光出力を行う光出力モー
ドと電気バスへの電気出力を行うバスドライブモードを
両方の光バスブリッジ装置が分担するので、共に光出力
状態となるために発生する「デッドロック状態」や「刺
し違え状況」を回避でき、両電気バスのドライブ状態を
正しく一致化できる。According to the present invention, an optical bus bridge device having a mode conversion function is provided between an optical fiber and an electric bus when two electric buses each connecting a node are connected by an optical fiber. It is equipped with an optical output mode in which when both buses are not driven, it goes into a standby mode to observe the bus state on its own side, and when one or both buses are observed, it outputs light to the optical fiber. Since both optical bus bridge devices share the bus drive mode that outputs electric power to the electric bus, it is possible to avoid the "deadlock state" and "stabbed condition" that occur when both optical output states occur. The drive states of can be correctly matched.
【0127】また、バスドライブモードから待機モード
に遷移する際に非観測モードを経由し、バスがON状態
からOFF状態に安定するまでバス状態の観測を行わな
い、過渡変化をバスドライブと見誤る誤動作を防止でき
る。Further, when transitioning from the bus drive mode to the standby mode, the bus state is not observed until the bus stabilizes from the ON state to the OFF state via the non-observation mode. A transient change is mistaken for a bus drive. Malfunctions can be prevented.
【0128】これらにより、ネットワークの一部を光フ
ァイバで代替するシステムの構築が可能になり、現場な
どで耐ノイズ性に優れたネットワークシステムを低コス
トで提供できる。また、複数のノードからのバスドライ
ブに対して、ISO11898の規格に従った調停を行
いながらバス状態を一致化できるので、マルチマスタシ
ステムの構成が容易になる。As a result, it becomes possible to construct a system in which a part of the network is replaced by an optical fiber, and a network system excellent in noise resistance can be provided at a low cost in the field. In addition, since bus states can be matched with each other for bus drives from a plurality of nodes while performing arbitration according to the ISO11898 standard, the configuration of the multi-master system becomes easy.
【図1】本発明の一実施例による光通信システムの構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication system according to an embodiment of the present invention.
【図2】一実施例による光バスブリッジ装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an optical bus bridge device according to an embodiment.
【図3】一実施例によるバスドライバ回路の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a bus driver circuit according to an embodiment.
【図4】トランスミッタ、レシーバの動作仕様及びパケ
ット構造(ISO11898規格)を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing operation specifications of a transmitter and a receiver and a packet structure (ISO11898 standard).
【図5】一実施例による光電変換器の構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a photoelectric converter according to an embodiment.
【図6】光・電気変換器、電気・光変換器の動作仕様を
示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing operation specifications of an optical / electrical converter and an electric / optical converter.
【図7】一実施例による動作モード変換装置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of an operation mode conversion device according to an embodiment.
【図8】同期化回路の構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a synchronization circuit.
【図9】タイマ装置の構成図。FIG. 9 is a block diagram of a timer device.
【図10】デクリメンタの動作を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the decrementer.
【図11】条件設定装置の構成図。FIG. 11 is a block diagram of a condition setting device.
【図12】モード切替回路のモード遷移動作を示す説明
図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a mode transition operation of the mode switching circuit.
【図13】モード切替回路の別のモード遷移動作を示す
説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing another mode transition operation of the mode switching circuit.
【図14】光通信システムの動作を示すタイミングチャ
ート。FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the optical communication system.
【図15】光通信システムの別の動作を示すタイミング
チャート。FIG. 15 is a timing chart showing another operation of the optical communication system.
【図16】本発明を適用した上下水道システムの構成
図。FIG. 16 is a configuration diagram of a water and sewer system to which the present invention is applied.
【図17】電気バス間の光ファイバ接続時の問題点を示
す説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a problem when an optical fiber is connected between electric buses.
【図18】本発明の光バスブリッジ装置のバス一致化動
作の過程を模式的に示す説明図。FIG. 18 is an explanatory view schematically showing the process of bus matching operation of the optical bus bridge device of the present invention.
【図19】複数ノードからの同時のパケット送信に対す
る調停とバス一化の動作を示す説明図。FIG. 19 is an explanatory diagram showing operations of arbitration and bus unification for simultaneous packet transmission from a plurality of nodes.
1a,1b…バス系、10a,10b…光バスブリッジ
装置、20a,20b…バス、30a〜30d…ノー
ド、50…光ファイバ、11a,11b…バスドライバ
回路、12a,12b…動作モード変換装置、13a,
13b…光電変換器、121…動作モード変換回路、1
22…条件設定装置、1101…レシーバ、1102…
トランスミッタ、1301…光・電気変換器、1302
…電気・光変換器、200…モード切替回路、300…
同期化回路、400…タイマ装置、3001〜300
4,4011…ラッチ、3011…NOT回路、400
1…4ビットデクリメンタ、4002…セレクタ、12
21…ビットスイッチ、1222…プルアップ抵抗、8
001…コントローラ、8002…モータコントロー
ラ、8011…操作盤、8012…ポンプ、8013…
センサ、8101…電力ケーブル、8102…モータ、
8110…水道本管。1a, 1b ... Bus system, 10a, 10b ... Optical bus bridge device, 20a, 20b ... Bus, 30a-30d ... Node, 50 ... Optical fiber, 11a, 11b ... Bus driver circuit, 12a, 12b ... Operation mode conversion device, 13a,
13b ... Photoelectric converter, 121 ... Operation mode conversion circuit, 1
22 ... Condition setting device 1101 ... Receiver 1102 ...
Transmitter, 1301 ... Optical / electrical converter, 1302
... electric / optical converter, 200 ... mode switching circuit, 300 ...
Synchronization circuit, 400 ... Timer device, 3001-300
4, 4011 ... Latch, 3011 ... NOT circuit, 400
1 ... 4-bit decrementer, 4002 ... Selector, 12
21 ... Bit switch, 1222 ... Pull-up resistor, 8
001 ... Controller, 8002 ... Motor controller, 8011 ... Operation panel, 8012 ... Pump, 8013 ...
Sensor, 8101 ... Power cable, 8102 ... Motor,
8110 ... Water mains.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福丸 広昭 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (72)発明者 小川 尚雄 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株式会社日立製作所 大みか工場内 (56)参考文献 特開 平6−291808(JP,A) 特開 平9−233114(JP,A) 特表2000−505610(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/28 - 12/46 H04B 10/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hiroaki Fukumaru Inventor Hiroaki Fukumaru 2-5-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Omika factory (72) Inventor Nao Ogawa 5-2, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd. Omika factory (56) Reference JP-A-6-291808 (JP, A) JP-A-9-233114 (JP, A) Special table 2000-505610 (JP, A) (58) Survey Areas (Int.Cl. 7 , DB name) H04L 12/28-12/46 H04B 10/20
Claims (8)
接続した第1の電気バスと第2の電気バスがあり、この
光中継装置間を2本の光ファイバにて双方向に接続し、
両方の電気バスの状態を一致させることで、それぞれの
電気バスに接続されたノード間の通信を可能とする光通
信方法において、前記光中継装置の各々は前記電気バスが 非ドライブ(O
FF状態)の時に、前記電気バスの状態と前記光ファイ
バの状態を観測し、前記第1の電気バスに接続されたノードにより、 バスド
ライブ(ON状態)されると、当該電気バスに接続され
た第1の光中継装置は、前記バスドライブが継続してい
る間光出力し、光ファイバを介して、第2の電気バスに
接続された第2の光中継装置に伝え、 前記第2の光中継装置は、前記第1の光中継装置からの
光入力が継続している間、前記第2の電気バスをバスド
ライブするとともに、当該電気バスの観測を停止し、 前記第1の電気バスに接続されたノードからのバスドラ
イブが停止し、当該電気バスがOFF状態となると、前
記第1の光中継装置は前記光出力を停止し、それを受け
て、前記第2の光中継装置は、前記バスドライブを停止
し、前記電気バスの状態の観測を再開する ことを特徴と
する光通信方法。1. At least one node and an optical repeater
There is a first electric bus and a second electric bus connected,
Bidirectional connection between optical repeaters with two optical fibers,
By matching the states of both electric buses,
In an optical communication method that enables communication between nodes connected to an electric bus, in each of the optical repeaters, the electric bus is a non-drive (O
When the FF state), observes the state of the optical fiber and the state of the electrical bus, the node connected to the first electrical bus, when Ru is the bus drive (ON state), is connected to the electric bus
In the first optical repeater, the bus drive continues.
Light is output while it is on the second electric bus via the optical fiber.
The second optical repeater connected to the second optical repeater is connected to the second optical repeater connected to the second optical repeater .
Bus the second electrical bus while optical input continues.
Along with the live performance, the observation of the electric bus is stopped and the bus drive from the node connected to the first electric bus
When Eve is stopped and the electric bus is turned off,
The first optical repeater stops the optical output and receives it.
Then, the second optical repeater stops the bus drive.
Then, the observation of the state of the electric bus is restarted .
2の電気バスの状態の観測に 移行する際に、予め設定さ
れた一定期間だけ前記電気バスの観測を行わない状態を
経由することを特徴とする光通信方法。 2. The device according to claim 1, wherein the second optical repeater stops the bus drive and
2. The optical communication method, wherein when transitioning to the observation of the state of the electric bus, the state of the electric bus is not observed for a predetermined period.
スドライブされ、前記光ファイバへ両側から同時に光出
力がなされる場合、予め定められた側の光中継装置が前
記光出力を停止して前記電気出力のみを行うことを特徴
とする光通信方法。3. The method according to claim 1 or 2, wherein both of the electric buses are bus-driven from the nodes connected to each of them, and optical output is simultaneously made from both sides to the optical fiber. An optical communication method, wherein an optical repeater stops the optical output and performs only the electrical output.
続する2本の光ファイバとの間に設け、両方の電気バス
のバス状態を一致化させる光中継装置において、 前記電気バスの非ドライブ(OFF状態)時に、バス状
態と光ファイバの状態を観測する待機モードと、前記電
気バスが自分に接続するノードからバスドライブ(ON
状態)された時に、前記待機モードから遷移して前記光
ファイバに光出力を行なう光出力モードと、前記光ファ
イバから光入力された時に、自分側の電気バスに電気出
力すると共に前記バス状態の観測を停止するバスドライ
ブモードと、前記ノードからのバスドライブが停止され
た時に、前記バスドライブモードから前記待機モードに
遷移する際に、一定の期間、前記バス状態の観測を行わ
ない非観測モードとを実行する手段を設け、前記バス状
態に応じて各モードを切り替えることを特徴とする光中
継装置。Wherein between two electrical bus and said bus is provided between the two optical fibers to contact <br/> connection bidirectionally, optical repeater to match the both buses state of the electrical bus In the standby mode in which the bus state and the state of the optical fiber are observed when the electric bus is not driven (OFF state), and the node connected to the electric bus drives the bus drive (ON state).
State), an optical output mode of transitioning from the standby mode to perform optical output to the optical fiber, and an optical output from the optical fiber to electrically output to an electric bus of its own side and the bus state of A bus drive mode that stops observation and a non-observation mode that does not observe the bus state for a certain period when the bus drive mode from the node is changed to the standby mode when the bus drive from the node is stopped a means for performing the door, the bus-like
An optical repeater characterized in that each mode is switched according to the condition .
前記光ファイバの両側に設けられた2つの光バスブリッ
ジ装置が同時に前記光出力モードに切り替わった場合
に、一方を前記バスドライブモードに遷移させるモード
遷移信号設定手段を備えることを特徴とする光中継装
置。5. The electrical bus system of claim 4, wherein both electrical buses are bus driven from each node,
When two optical bus bridge devices provided on both sides of the optical fiber switch to the optical output mode at the same time, one of them is provided with a mode transition signal setting means for transitioning to one of the bus drive modes. apparatus.
スと、前記電気バスに2値データを出力する複数のノー
ドと、前記2本の電気バスとそれぞれ接続され電気信号
を光信号に変換する手段と光信号を電気信号に変換する
手段を有した2つの光中継装置と、前記2つの光中継装
置を介して2本の前記電気バスを接続する光ファイバを
備える光通信システムにおいて、 前記光ファイバは、前記電気バスのバス状態を双方向に
伝えるために、前記光中継装置が光出力と光入力を別々
に行う2本の光ファイバを有し、 前記光中継装置は、前記電気バスのON/OFF状態と
前記光ファイバからの光入力の有/無を観測し、前記電
気バスがON状態のときに前記光ファイバに光出力し、
また、前記光ファイバからの光入力が有るとき自分側の
電気バスに電気出力すると共に前記電気バスのON/O
FF状態の観測を停止する機能と、2本の光ファイバが
同時に前記光出力をしたときに、一方の光出力を停止し
て前記電気出力のみを行うモード切り替え機能を有し、 送信サイクル毎に、前記ノードからの1ビットデータ毎
のON/OFFに応じて、前記電気バスがドライブされ
るときに、前記光ファイバとその両側の前記光中継装置
を介して、両方の電気バスのドライブ状態を一致させ、
該一致後に前記各ノードは前記電気バスをサンプリング
することを特徴とする光通信システム。 6. An electric signal that is electrically connected to two electric buses that have an electrically binary state, a plurality of nodes that output binary data to the electric bus, and an electric signal that is connected to each of the two electric buses. optical communication system comprising two and optical repeater having means for converting into an electric signal means the optical signal into a signal, an optical fiber connecting the two said electric buses via the two optical repeater In the optical fiber, the optical fiber has two optical fibers that perform optical output and optical input separately for transmitting the bus state of the electric bus bidirectionally, and the optical fiber relay device, The ON / OFF state of the electric bus and the presence / absence of light input from the optical fiber are observed, and when the electric bus is in the ON state, light is output to the optical fiber,
Further, when there is an optical input from the optical fiber, it is electrically output to an electric bus on its own side, and ON / O of the electric bus
A function to stop the observation FF state, when the two optical fibers is the optical output at the same time, has one of the mode switching functions to stop the optical output performs only the electrical output, each transmission cycle In addition, when the electric bus is driven according to ON / OFF of each 1-bit data from the node, the drive state of both electric buses is passed through the optical fiber and the optical repeaters on both sides thereof. Match
The optical communication system, wherein each node samples the electric bus after the coincidence.
に出力した際、必ず優先的な1つの状態に前記電気バス
の状態が決定され、前記各ノードは自分が前記電気バス
に出力した状態と前記電気バスの状態を比較してその後
の前記電気バスへのデータ出力の継続の可否を決定する
ことを特徴とする光通信システム。7. The state of the electric bus according to claim 6, wherein when the plurality of nodes simultaneously output the data to the electric bus, the state of the electric bus is determined to be one state having priority. An optical communication system, wherein a node compares the state output to the electric bus with the state of the electric bus to determine whether or not to continue the data output to the electric bus thereafter.
とも1のコントローラと第1の光中継装置を接続され、
第2の電気バスは前記機器を操作する操作盤と第2の光
中継装置を接続され、かつ前記第1、第2の光中継装置
間を双方向に伝送する2本の光ファイバが接続されてい
る制御システムにおいて、 前記第1、第2の光中継装置は前記光ファイバを介し
て、前記第1の電気バスと前記第2の電気バスの状態を
一致させることでバス間の送受信を可能にすると共に、
前記コントローラと前記操作盤の双方から同時に送信が
行なわれた場合に、前記光中継装置は前記コントローラ
の送信を停止し、前記操作盤の送信を優先するように構
成されていることを特徴とする制御システム。 8. The first electric bus controls the equipment less.
Both are connected to a controller and a first optical repeater,
The second electric bus is a control panel for operating the device and a second light.
A repeater is connected to the first and second optical repeaters.
Two optical fibers for bi-directional transmission are connected
In the control system according to claim 1, the first and second optical repeaters are connected via the optical fiber.
The state of the first electric bus and the second electric bus.
By matching, it enables transmission and reception between buses,
Transmission from both the controller and the operation panel at the same time
When performed, the optical repeater is the controller
Transmission is stopped and priority is given to transmission on the operation panel.
A control system characterized by being made.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19699297A JP3373759B2 (en) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | Optical communication method, optical repeater, and optical communication system |
US09/115,763 US6249363B1 (en) | 1997-07-23 | 1998-07-15 | Optical communication method, optical linking device and optical communication system |
US09/865,584 US6782202B2 (en) | 1997-07-23 | 2001-05-29 | Optical communication method, optical linking device and optical communication system |
US10/897,074 US7558483B2 (en) | 1997-07-23 | 2004-07-23 | Optical communication method, optical linking device and optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19699297A JP3373759B2 (en) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | Optical communication method, optical repeater, and optical communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1141178A JPH1141178A (en) | 1999-02-12 |
JP3373759B2 true JP3373759B2 (en) | 2003-02-04 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000505610A (en) | 1996-02-22 | 2000-05-09 | クヴァセル コンスルタント アクティエ ボラーグ | Device in a control and / or management system operating according to CAN protocol |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP19699297A patent/JP3373759B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000505610A (en) | 1996-02-22 | 2000-05-09 | クヴァセル コンスルタント アクティエ ボラーグ | Device in a control and / or management system operating according to CAN protocol |
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---|---|
JPH1141178A (en) | 1999-02-12 |
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