Fa網絡用lsi以及通信裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及FA (Factory Automat1n)網絡用 LSI (Large Scale Integratedcircuit)以及通信裝置。
【背景技術】
[0002]FA儀器制造商存在利用相同的硬件(下面,稱為H/W)應對多個FA網絡用協議的要求,逐漸將以Ethernet (注冊商標)為基礎的多協議兼容LSI產品化。雖然不是用于FA儀器,但對于數字復合機,提出有針對多協議兼容LSI的發明(例如,參照專利文獻I)。在該專利文獻I中,公開了具有將高速連接和低速連接的處理分開的網絡LSI的復合機。在該復合機中,在應用程序請求高速連接的情況下,將處理分配給網絡LSI的高速連接,并利用 H/W 處理來執行 TCP (Transmiss1n Control Protocol) /IP (Internet Protocol)協議。另一方面,在應用程序請求低速連接的情況下,將處理分配給低速連接,利用TCP/IP處理部進行TCP/IP協議的軟件(下面,稱為S/W)處理,而不利用網絡LSI,在網絡LSI中不進行TCP/IP 處理。
[0003]專利文獻1:日本特開2007-201785號公報
【發明內容】
[0004]然而,如專利文獻I所記載的那樣,在現有的網絡用LSI中,在網絡層以上的處理中分為高速連接、低速連接,而當前并沒有提出關于在數據鏈路層以下對處理進行區分的技術。另外,專利文獻I是以通常的網絡為對照,而不是如FA網絡那樣與要求實時性的通信儀器相關的結構。
[0005]本發明就是鑒于上述內容而提出的,其目的在于得到在數據鏈路層有可能使用多個協議的FA網絡的環境下,即使不對FA網絡用LSI進行變更也能夠在任意協議下進行通信的FA網絡用LSI以及通信裝置。
[0006]為了實現上述目的,本發明所涉及的FA網絡用LSI在經由網絡連接有多個通信裝置的FA系統中使用,搭載在能夠以多個協議進行網絡層以上的通信處理的所述通信裝置中,該FA網絡用LSI的特征在于,具有:數據鏈路層處理單元,其針對在與所述網絡之間進行通信的控制數據,進行數據鏈路層中的處理;以及協議處理單元,其針對所述控制數據進行網絡層以上的處理,所述數據鏈路層處理單元具有:第I數據鏈路層處理部,其進行與要求高速處理的協議對應地專門規定的所述數據鏈路層中的第I數據鏈路層處理;第2數據鏈路層處理部,其針對除了要求所述高速處理的協議以外的協議,進行標準的數據鏈路層中的第2數據鏈路層處理;以及數據鏈路層處理選擇部,其針對發送的控制數據或者接收的控制數據,按照規定的基準對所述第I數據鏈路層處理部和所述第2數據鏈路層處理部的一者進行選擇,所述數據鏈路層處理單元通過硬件而構成。
[0007]發明的效果
[0008]根據本發明,在FA網絡用LSI的MAC處理部中設置由H/W構成的專用MAC處理部和標準MAC處理部,使用預先選擇的一者,因此,具有如下效果,即,無論在能夠使用高速協議和低速協議的FA網絡中實際上使用的協議是高速協議還是低速協議,都能夠以I個FA網絡用LSI靜態地應對。另外,具有能夠削減與包含高速協議的多個FA網絡用協議兼容的FA網絡兼容儀器的成本的效果。
【附圖說明】
[0009]圖1是示意性表示實施方式I涉及的FA網絡系統的結構的一個例子的圖。
[0010]圖2是示意性表示實施方式I涉及的主控裝置以及從屬裝置的結構的框圖。
[0011]圖3是示意性表示實施方式2涉及的FA網絡系統的結構的一個例子的圖。
[0012]圖4是示意性表示實施方式2涉及的主控裝置的結構的框圖。
[0013]圖5是表示協議設定信息的一個例子的圖。
[0014]圖6是示意性表示實施方式3涉及的FA網絡系統的結構的一個例子的圖。
[0015]圖7是示意性表示實施方式3涉及的從屬裝置的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面,參照附圖,詳細地說明本發明所涉及的FA網絡用LSI以及通信裝置的優選的實施方式。此外,本發明并不限定于這些實施方式。此外,下面在說明通常的FA網絡用LSI的結構和其問題之后,對實施方式進行說明。
[0017]迄今為止的多協議兼容LSI在I個芯片中內置有CPU (Central Processing Unit)以及標準MAC(Media Access Control)處理部(還存在內置有進行物理層的處理的PHY處理部的結構),通過更換進行網絡層以上的協議處理的S/W而兼容于多協議,其中,該CPU用于執行進行網絡層以上的協議處理的S/W,該標準MAC處理部進行數據鏈路層的處理,符合Ethernet (注冊商標)規格。
[0018]FA網絡中,能夠區分為要求實時性的處理和除此以外的處理。在前者這種處理的情況下,為了滿足實時性而需要快速處理,但在后者這種處理的情況下,由于不要求滿足實時性,因此即使是慢速處理也沒關系。因此,能夠針對要求實時性的處理,規定用于進行實現實時性的高速處理的高速協議,針對不要求實時性的處理,規定用于以不像高速協議下的處理那么快的低速進行處理的低速協議。
[0019]另外,在標準MAC中,由于標準MAC的規格的關系需要將高速協議處理的一部分在外部執行,因此即使利用H/W執行協議處理的一部分,處理也會由于系統開銷(overhead)等變慢。因此,在使用標準MAC的現有的多網絡兼容LSI中,無法實現高速協議。因此,在網絡層以上為高速協議的情況下,通過并非采用在數據鏈路層通常使用的協議即標準MAC,而是設置與標準MAC相比能夠高速地進行協議處理的一部分的數據鏈路層協議(下面,稱為專用MAC),從而能夠進一步實現高速性。在該專用MAC中,通過省略上述的標準MAC中的將協議處理的一部分在外部執行的部分,從而實現比標準MAC高速的處理。
[0020]然而,為了兼容于包含高速協議在內的多個協議,需要能夠在標準MAC下動作的多個協議(低速協議)用LSI和高速協議用LSI。S卩,存在下述問題:由于需要大于或等于2個LSI,因此與包含高速協議在內的多個FA網絡用協議兼容的FA網絡兼容儀器的成本上升。
[0021]在以下的實施方式中,對能夠以I臺來應對高速協議和低速協議的網絡用LSI以及通信裝置進行說明。
[0022]實施方式1.
[0023]圖1是示意性表示實施方式I涉及的FA網絡系統的結構的一個例子的圖。在FA網絡系統中,經由傳送路徑(網絡)30將可編程控制器等所持有的通信裝置即主控裝置10、I/O (Input/Output)裝置等所持有的通信裝置即從屬裝置20_1?20-N連接。此外,在以下的實施方式中,作為傳送路徑30,以使用Ethernet (注冊商標)的情況為例。
[0024]FA網絡系統中,主控裝置10通過傳送路徑30向從屬裝置20_1?20-N發送控制指令,從屬裝置20-1?20-N執行與該控制指令相對應的處理,并將結果返回給主控裝置10。該交換動作周期性反復執行,要求實時性。另外,在該FA網絡系統中,主控裝置10與從屬裝置20-1?20-N的交換設為在單一的協議下進行。
[0025]圖2是示意性表示實施方式I涉及的主控裝置以及從屬裝置的結構的框圖。主控裝置10以及從屬裝置20具有:PHY處理部110,其是用于實現傳送路徑30 (Ethernet (注冊商標))的物理層中的標準處理的物理層處理單元;多協議兼容LSI 120,其是兼容于多個FA網絡用協議的FA網絡用LSI ;以及功能處理部150,其是用于執行主控裝置10或者從屬裝置20的作為通信裝置的功能的功能處理單元。對于功能處理部150所執行的功能,例如在主控裝置10為控制器的情況下,是通過控制程序實現的從屬裝置20的控制,在從屬裝置20為I/O裝置的情況下,是通過外部輸出電路實現的與外部的輸入輸出等。此外,在這里所舉出的例子中,主控裝置10的功能處理部150通過S/W進行處理,從屬裝置20的功能處理部150通過H/W進行處理,但無論是主控裝置10還是從屬裝置20,功能處理部150由S/W或者H/W的哪一個進行處理均可。
[0026]多協議兼容LSI 120具有:MAC處理部130,其是用于實現傳送路徑30的數據鏈路層中的處理的數據鏈路層處理單元;以及內置CPU 140,其是協議處理單元。
[0027]MAC處理部130具有:專用MAC處理部131,其是第I數據鏈路層處理部,利用內置有用于實現高速協議的高速化功能的專用MAC進行數據鏈路層中的處理;標準MAC處理部132,其是第2數據鏈路層處理部,利用在低速協議下使用的標準MAC進行數據鏈路層中的處理;以及MAC選擇部133,其是數據鏈路層處理選擇部,對使用專用MAC處理部131和標準MAC處理部132中的哪一個進行選擇。
[0028]專用MAC處理部131和標準MAC處理部132具有能夠利用H/W進行分別與專用MAC和標準MAC相對應的通信處理的結構。另外,MAC選擇部133具有:在PHY處理部110側配置的選擇部133a以及在內置CPU 140側配置的選擇部133b ;以