KR100523356B1 - A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division - Google Patents

A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division Download PDF

Info

Publication number
KR100523356B1
KR100523356B1 KR10-2002-0073073A KR20020073073A KR100523356B1 KR 100523356 B1 KR100523356 B1 KR 100523356B1 KR 20020073073 A KR20020073073 A KR 20020073073A KR 100523356 B1 KR100523356 B1 KR 100523356B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clock
time division
source
time
source clock
Prior art date
Application number
KR10-2002-0073073A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040045070A (en
Inventor
정우석
송광석
김정식
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR10-2002-0073073A priority Critical patent/KR100523356B1/en
Publication of KR20040045070A publication Critical patent/KR20040045070A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100523356B1 publication Critical patent/KR100523356B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/07Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop using several loops, e.g. for redundant clock signal generation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/0805Details of the phase-locked loop the loop being adapted to provide an additional control signal for use outside the loop

Abstract

본 발명은 활성 모듈 및 대기 모듈의 이중화 형태로 구성된 결함 허용 시스템에서 시분할 방법을 이용하여 두 모듈간의 클럭 동기 기능을 제공하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치에 관한 것이다. The present invention relates to a clock synchronizing apparatus using a time division method for providing a clock synchronization function between two modules using a time division method in a fault-tolerant system configured in a redundant form of an active module and a standby module.

이를 위하여 본 발명은, 활성 모듈 및 대기 모듈의 이중화로 구성된 결함 허용 기능을 갖는 제어 시스템에서 클럭 동기를 제공하는 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치에 있어서, 시스템 초기화시 두 모듈이 상호 확인하여, 상대방이 활성 모드이면 자신은 대기 모드로 절체하고, 상대방이 대기 모드이면 자신은 활성 모드로 절체하는 동작 모드 결정부; 상기 동작 모드 결정부의 동작 모드 신호에 따라 상기 두 모듈로부터 각각 전달되는 클럭 중 하나를 소스클럭으로 출력하는 클럭 다중화기; 상기 출력된 소스클럭을 시분할하기 위한 분주클럭을 생성하는 클럭차배부; 상기 분주클럭을 이용하여 상기 소스클럭을 시분할하는 시점을 결정하는 계수 시작 신호를 생성하는 계수 시작 구동부; 상기 계수 시작 신호에 의해 상기 소스클럭의 한 클럭 내에서 상기 소스클럭을 시분할하고 상기 소스클럭의 시분할 주기를 생성하는 시분할계수부; 시분할 여부를 결정하고 상기 시분할 주기에 의해 상기 소스클럭의 위상 이동 정도를 결정하는 시분할 결정부; 및 상기 시분할 계수부에서 생성된 시분할 주기 및 상기 시분할 결정부에서 결정된 위상 이동 신호를 이용하여 상기 소스클럭에 대한 위상 이동 동기 클럭을 생성하는 클럭위상 이동부를 포함한다. To this end, the present invention is a clock synchronization device by a time division method for providing clock synchronization in a control system having a fault-tolerant function consisting of redundancy of an active module and a standby module. An operation mode determining unit which switches to the standby mode when the other party is in the active mode and changes to the active mode when the other party is the standby mode; A clock multiplexer configured to output one of clocks transmitted from the two modules to a source clock according to an operation mode signal of the operation mode determiner; A clock difference generator for generating a divided clock for time division of the output source clock; A count start driver configured to generate a count start signal for determining a time point at which the source clock is time-divided using the division clock; A time division coefficient unit for time division of the source clock within one clock of the source clock and generating a time division period of the source clock by the count start signal; A time division determining unit configured to determine whether to time division and determine a degree of phase shift of the source clock by the time division period; And a clock phase shifter configured to generate a phase shift sync clock for the source clock using the time division period generated by the time division coefficient unit and the phase shift signal determined by the time division determiner.

본 발명에 의하면, 부품이 최소화되어 오류 발생율이 줄어들고, 디지털 로직으로 구성되어 외부 환경 요소에 의한 오동작이 줄어들며, 장애 발생시 장애 복구 시간을 줄일 수 있다. 또한, 클럭 위상 이동이 가능하고, 활성/대기의 절체 시간을 줄일 수 있다. According to the present invention, the parts are minimized to reduce the error occurrence rate, the digital logic is configured to reduce the malfunction caused by external environmental elements, and the failure recovery time can be reduced when a failure occurs. In addition, clock phase shift is possible, and the active / standby switching time can be reduced.

Description

시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치{A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division}A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division}

본 발명은 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 활성 모듈 및 대기 모듈의 이중화 형태로 구성된 결함 허용 시스템에서 시분할 방법을 이용하여 두 모듈간의 클럭 동기 기능을 제공하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clock synchronizing apparatus using a time division method, and more particularly, using a time division method for providing a clock synchronizing function between two modules using a time division method in a fault-tolerant system configured in a redundant form of an active module and a standby module. A clock synchronizer.

오늘날 산업 전체 분야에서 초고속 정보 처리에 대한 요구가 점차적으로 이루어지고 있으며, 그에 따른 고 신뢰성 및 고 가용성을 요하는 고장 감내(Fault-Tolerant) 시스템에 대한 필요성이 급격히 증가하고 있다. 초고속 정보 통신 분야에 있어서, 시스템이 장애 발생과 무관하게 동작 가능한 높은 신뢰도를 갖도록 설계하는 일은 매우 중요한 관건이라고 할 수 있다. 이와 같이 시스템에서 발생 가능한 장애와 무관하게 정해진 순서대로 시스템 동작을 수행하는 기능을 결함 허용 기능(Fault Tolerant Function)이라 한다. Today, there is an increasing demand for ultra-fast information processing throughout the industry, and the need for fault-tolerant systems that require high reliability and high availability is increasing rapidly. In the field of high-speed information and communication, it is very important to design the system to have high reliability that can operate regardless of a failure. As described above, a function of performing system operations in a predetermined order regardless of a failure that may occur in a system is called a fault tolerant function.

범용 컴퓨터 응용 분야에서 장애 발생시 대부분의 경우 이를 감지하여 시스템 동작을 일시 중지시키고, 필요한 복구 동작을 수행한 후 시스템을 재가동시킨다. 그러나 교환 제어 시스템에 이러한 방법을 적용시킬 경우, 끊임없는 호 요청과 호 수행이 중단되어 초고속 통신망 사용자로 하여금 극도의 혼란을 야기하게 되므로 교환 제어 시스템은 고장을 감지하더라도 가능한 시스템 동작을 중지시키지 않고 계속 유지시키면서 장애 복구 동작을 수행시켜야만 한다. In general computer applications, when a failure occurs, in most cases it detects and suspends the system operation, performs the necessary recovery operation, and restarts the system. However, if this method is applied to an exchange control system, the endless call requests and call execution will be interrupted, causing extreme confusion for the users of the high-speed network, so that the exchange control system will continue without stopping any possible system operation even if it detects a failure. You must perform a failover operation while maintaining it.

고장 감내(Fault-Tolerant)의 개념이 적용되어 이중화 구조로 구현된 결함 허용 시스템은, 기능을 수행하는 활성 모듈과 상기 활성 모듈에 장애가 발생하여 더 이상 시스템 기능을 수행할 수 없을 경우 이를 승계하기 위한 대기 모듈로 구성된다. 여기서 대기 모듈은 리던던시(redundancy)라고 하며, 시스템 기능 승계를 위한 시간을 절체시간이라 한다. 통신 프로토콜 중 일부는 50ms 정도의 짧은 절체 시간을 요구하므로, 이중화로 구성된 결함 허용 시스템은 이러한 요구사항을 만족하기 위해 그 이하의 절체 시간을 제공하는 것이 중요한 설계 요소이다. 두 모듈간의 절체 및 동기를 위해 핵심적으로 사용되는 기술이 클럭 동기이며, 만일 클럭 동기를 위해 많은 시간을 소모한다면 망에서 요구하는 절체 시간을 만족하는 것은 불가능하다. 따라서, 클럭 동기 및 절체 시간을 최소화하는 것은 짧은 절체 시간을 보장하기 위해 중요한 요소가 된다.The fault-tolerant system implemented in a redundant structure by applying a fault-tolerant concept may be used to inherit an active module that performs a function and a failure of the active module and no longer perform a system function. It consists of a standby module. In this case, the standby module is called redundancy, and the time for the system function inheritance is called the transfer time. Some of the communication protocols require a short transition time of around 50ms, so a redundant fault-tolerant system is a critical design element to provide less than that to meet these requirements. The key technique used for switching and synchronizing between two modules is clock synchronization, and if it consumes a lot of time for clock synchronization, it is impossible to satisfy the switching time required by the network. Therefore, minimizing clock synchronization and switching time becomes an important factor to ensure short switching time.

클럭 동기와 관련된 종래의 기술들은 대부분 정확한 클럭 동기를 위하여 VCO, 차지 펌프(charge pump)와 같은 아날로그 소자 특성을 가지는 PLL, 클럭 스스(clock source) 변경시 발생하는 지터 문제를 해결하기 위한 지터 감쇠회로, 클럭 소스 선택을 위한 클럭 소스 선택회로, 지터 감쇠기를 통하여 수신되는 클럭을 선택하기 위한 RF 선택회로, 입력 기준 클럭 선택회로 등과 그외 아날로그에 관련된 많은 회로들로 구성된다. 이러한 종래의 클럭 동기 장치들은 회로가 복잡하여 장애 발생율이 높고 장시간의 클럭 동기 시간을 요하여 실시간 서비스를 수행하면서 장애 복구 동작을 수행하는 결함 허용 기능을 가지는 제어 시스템에 그 적용이 부적절하다는 문제점이 있었다. 또한 단순한 디지털 로직의 개념이 아닌 아날로그 소자가 적용됨으로써 장애 발생시 극복 방법이 복잡하고, PLL에 의한 장시간의 클럭 동기 시간을 필요로 하는 문제점이 있었다. 실제로 이러한 구조가 적용된 전전자 교환기의 망동기 클럭 회로는 초기 전원 인가시 많은 경우에는 약 30분의 클럭 동기 시간을 요구한다. Conventional techniques related to clock synchronization are mostly VCO, PLL with analog device characteristics such as charge pump for accurate clock synchronization, and jitter attenuation circuit to solve jitter problem when changing clock source. It consists of a clock source selection circuit for clock source selection, an RF selection circuit for selecting a clock received through a jitter attenuator, an input reference clock selection circuit, and many other analog circuits. These conventional clock synchronizing devices have a problem in that the application of the clock synchronizing device is inadequate for a control system having a fault-tolerant function for performing a fault recovery operation while performing a real time service due to a high circuit failure rate and a long clock synchronizing time. . In addition, the application of analog devices rather than the concept of digital logic is complicated to overcome the failure, there is a problem that requires a long clock synchronization time by the PLL. In practice, the synchronizer clock circuit of an all-electronic exchange having such a structure requires a clock synchronizing time of about 30 minutes in many cases upon initial power-up.

특히, 종래의 결함 허용 기능을 갖는 시스템에서는, 복잡한 구조로 인해 하드웨어 및 소프트웨어 설계에 의한 오류 발생 가능성이 높아 장애 발생율을 높았고, 또한 많은 하드웨어 부품 사용으로 인한 개발 단가 상승 및 장시간 개발 기간 소요로 인하여 교환기 제어 시스템과 같은 실시간 서비스를 요구하는 결함 허용 기능을 가지는 상업용 분야에는 그 적용이 부적절하였다. 또한, 아날로그 소자들은 로직에 의한 영향 보다는 주변 온도, PCB의 재질과 같은 외부 환경 요소에 의해 오동작을 발생하는 경우가 많았다. In particular, in a system having a conventional fault-tolerant function, the failure rate due to the hardware and software design is high due to the complicated structure, and the failure rate is high, and the exchange cost is increased due to the development cost increase due to the use of many hardware components and the long development period. The application was inadequate for commercial applications with fault tolerance features that require real-time services such as control systems. In addition, analog devices have often been malfunctioned by external environmental factors such as ambient temperature and PCB materials rather than by logic.

따라서, 당 기술분야에서는 클럭 동기 시간을 최소화하고 최소 부품을 사용하며, 장애 발생 동작을 간략하게 하여 장애 발생율을 낮추는 클럭 동기장치를 필요성이 대두되어 왔었다.Accordingly, there has been a need in the art for a clock synchronizer that minimizes clock synchronization time, uses minimal components, and simplifies the failure operation to lower the failure rate.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 활성모듈 및 대기모듈의 이중화 형태로 구성된 결함 허용 기능을 갖는 시스템에서 두 모듈간 동기 기능을 제공하는 클럭 동기장치를 구현함에 있어, 입력되는 클럭을 일정한 비율로 차배하여 시분할한 다음 해당 클럭을 시간축상으로 좌우로 이동시키는 시분할(Time Division)방법을 이용함으로써, 아날로그 특성을 배제하고 사용 부품을 최소화하여 장애발생율을 낮추며, 클럭 동기시간을 최소화하고 자체 클럭 복구 기능 및 클럭 위상 이동 기능을 제공하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, in the implementation of a clock synchronization device that provides a synchronization function between the two modules in a system having a fault-tolerant function configured in a redundant form of the active module and the standby module, the input clock Time division by dividing by a certain ratio and then shifting the clock to the left and right along the time axis, eliminating analog characteristics, minimizing the parts used to reduce the failure rate, minimizing clock synchronization time An object of the present invention is to provide a clock synchronizer using a time division method that provides its own clock recovery function and clock phase shifting function.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 활성 모듈 및 대기 모듈의 이중화로 구성된 결함 허용 기능을 갖는 제어 시스템에서 클럭 동기를 제공하는 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치에 있어서, 시스템 초기화시 두 모듈이 상호 확인하여, 상대방이 활성 모드이면 자신은 대기 모드로 절체하고, 상대방이 대기 모드이면 자신은 활성 모드로 절체하는 동작 모드 결정부; 상기 동작 모드 결정부의 동작 모드 신호에 따라 상기 두 모듈로부터 각각 전달되는 클럭 중 하나를 소스클럭으로 출력하는 클럭 다중화기; 상기 출력된 소스클럭을 시분할하기 위한 분주클럭을 생성하는 클럭차배부; 상기 분주클럭을 이용하여 상기 소스클럭을 시분할하는 시점을 결정하는 계수 시작 신호를 생성하는 계수 시작 구동부; 상기 계수 시작 신호에 의해 상기 소스클럭의 한 클럭 내에서 상기 소스클럭을 시분할하고 상기 소스클럭의 시분할 주기를 생성하는 시분할계수부; 시분할 여부를 결정하고 상기 시분할 주기에 의해 상기 소스클럭의 위상 이동 정도를 결정하는 시분할 결정부; 및 상기 시분할 계수부에서 생성된 시분할 주기 및 상기 시분할 결정부에서 결정된 위상 이동 신호를 이용하여 상기 소스클럭에 대한 위상 이동 동기 클럭을 생성하는 클럭위상이동부를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a clock synchronization device using a time division method for providing clock synchronization in a control system having a fault-tolerant function consisting of redundancy of an active module and a standby module. An operation mode determination unit to switch to the standby mode when the counterpart is in the active mode, and to switch to the active mode when the counterpart is in the standby mode; A clock multiplexer configured to output one of clocks transmitted from the two modules to a source clock according to an operation mode signal of the operation mode determiner; A clock difference generator for generating a divided clock for time division of the output source clock; A count start driver configured to generate a count start signal for determining a time point at which the source clock is time-divided using the division clock; A time division coefficient unit for time division of the source clock within one clock of the source clock and generating a time division period of the source clock by the count start signal; A time division determining unit configured to determine whether to time division and determine a degree of phase shift of the source clock by the time division period; And a clock phase shifter for generating a phase shift sync clock for the source clock using the time division period generated by the time division coefficient unit and the phase shift signal determined by the time division determination unit.

나아가, 상기 클럭 동기장치는 상기 클럭 동기장치는 상기 클럭 위상 이동부로부터 출력되는 위상 이동 동기 클럭을 서로 동일한 위상을 가지는 n개의 시스템 클럭으로 분배하는 클럭 분배부를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 클럭 분배부는 클럭 트리(clock tree)로 구성된다. Further, the clock synchronizing apparatus may further include a clock distributing unit distributing the phase shift synchronizing clocks output from the clock phase shifting unit to n system clocks having the same phase. Preferably, the clock distributor is comprised of a clock tree.

또한, 상기 클럭 다중화기는 상기 동작모드결정부로부터 입력되는 동작모드 신호가 '하이(High)'이면 활성모드로 인식하여 자신의 클럭을 소스클럭으로 출력하고, '로우(Low)'이면 대기모드로 인식하여 상대방의 클럭을 소스클럭으로 출력한다. In addition, the clock multiplexer recognizes the active mode when the operation mode signal input from the operation mode determiner is 'high' and outputs its clock to the source clock. When the clock multiplexer is 'low', the clock multiplexer enters the standby mode. It recognizes and outputs the clock of the other party as the source clock.

또한, 상기 클럭차배부는 상기 소스클럭을 n개의 시분할 구간으로 나누는 경우, 상기 소스클럭의 n배의 주파수를 갖는 분주클럭을 생성한다.The clock difference divider generates a divided clock having a frequency n times that of the source clock when the source clock is divided into n time division sections.

또한, 상기 계수시작구동부는 상기 시스템 초기화가 유효하지 않는 신호레벨 또는 소스 클럭 변경에 따른 클럭 동기 재수행 신호를 수신하고, 상기 소스 클럭의 상승 시간을 감지하면, 상기 시분할 계수부를 구동하는 상기 계수 시작 신호를 발생한다.In addition, the counting start driver receives the clock synchronization re-execution signal according to a signal level or a source clock change in which the system initialization is not valid, and when the rising time of the source clock is sensed, the counting start driving the time division coefficient unit is performed. Generate a signal.

또한, 상기 시분할 계수부는 상기 소스 클럭의 한 주기를 설정된 값만큼 무한 루프를 형성하면서 상기 소스 클럭을 시분할한다.The time division coefficient unit time-divisions the source clock while forming an endless loop of one period of the source clock by a set value.

본 발명은 이중화 형태로 구성된 밀결합 결함 허용 시스템에서 활성 모듈과 대기 모듈간의 클럭 동기 기능을 제공하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for providing a clock synchronization function between an active module and a standby module in a tightly coupled defect tolerance system configured in a redundant form, and more particularly, to a clock synchronization apparatus using a time division method.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 이중화로 구성된 결함 허용 시스템의 구성도를 나타낸다. 도 1에 도시된 결함 허용 시스템은 본 발명이 적용되는 일례이며, 본 발명은 클럭 동기 제공이 필요한 교환 제어 시스템 등에도 적용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 결함 허용 시스템은 활성 프로세서 모듈(110)과 대기 프로세서 모듈(120)로 이중화되어 있으며, 각 프로세서 모듈은 모듈의 전체 동작을 제어하고, 제어 데이터를 저장하는 프로세서 및 메인 메모리장치(111,121)와, 데이터를 입출력하는 입출력장치(112,122) 및 이중화를 위한 이중화 제어 장치(113,123)를 포함하여 구성된다. 상기 이중화 제어장치(113,123)는 두 프로세서 모듈(110,120)간의 메모리 일치성을 위한 동시 쓰기장치(114,124) 및 각 모듈간의 클럭 동기를 제공하기 위한 클럭 동기장치(115,125)를 포함한다. 도면에 도시된 결함 허용 시스템은 동시쓰기 방식에 의해 이중화 형태로 구성되어 있다. 여기서, 동시 쓰기란 활성 프로세서 모듈(110)의 메모리 쓰기 동작을 대기 프로세서 모듈(120)의 메모리에 동일하게 반영함으로써, 상기 두 프로세서 모듈(110,120)간의 데이터 일관성을 유지하는 방법이다. 이러한 동시 쓰기에 의해 데이터 일관성을 유지한 두 모듈에서 활성 프로세서 모듈(110)에 장애가 발생하면 이를 극복하기 위해 상기 활성 프로세서 모듈(110)의 시스템 기능을 대기 프로세서 모듈(120)로 이양한 후, 자신은 재시동한다. 시스템 기능을 승계한 대기 프로세서 모듈(120)은 자신의 디바이스를 재초기화 과정을 거친 후, 자신의 이중화 동작 모드를 활성 모드로 변경하여 서비스를 연속 수행할 수 있도록 한다. 대기 프로세서 모듈(120)에서 시스템 기능을 승계하고 장애 복구 과정을 수행한 후, 서비스를 연속 수행할 수 있도록 하는 과정을 '절체'라고 한다. 이러한 방법을 적용한 ATM 교환기의 절체 시간은 대략 10ms 이하로 상기에서 설명한 통신 프로토콜에서 요구하는 50ms 이하를 만족하므로 교환기 이외의 통신 장치들에게 적용이 가능하다. 1 shows a schematic diagram of a fault-tolerant system composed of redundancy to which the present invention is applied. The fault-tolerant system shown in FIG. 1 is an example to which the present invention is applied, and the present invention can be applied to an exchange control system or the like requiring clock synchronization. As shown in FIG. 1, a fault-tolerant system is redundant with an active processor module 110 and a standby processor module 120, each processor module controlling the overall operation of the module and storing the control data and the main processor. Memory devices 111 and 121, input / output devices 112 and 122 for inputting and outputting data, and redundancy control devices 113 and 123 for redundancy. The redundancy control devices 113 and 123 include simultaneous write devices 114 and 124 for memory matching between the two processor modules 110 and 120, and clock synchronizers 115 and 125 for providing clock synchronization between each module. The defect tolerance system shown in the figure is configured in a redundant form by a simultaneous write method. Here, the simultaneous write is a method of maintaining data consistency between the two processor modules 110 and 120 by reflecting the memory write operation of the active processor module 110 to the memory of the standby processor module 120. When two active modules maintain data consistency by the simultaneous writing, the system processor of the active processor module 110 is transferred to the standby processor module 120 to overcome the failure of the active processor module 110. Restart The standby processor module 120 that inherits the system function re-initializes its own device, and then changes its duplex operation mode to an active mode so that the service can be continuously performed. The process of allowing the standby processor module 120 to succeed the system function and perform the disaster recovery process and then continuously perform the service is referred to as 'switching'. The transfer time of the ATM exchanger using this method is approximately 10 ms or less, which satisfies the 50 ms or less required by the above-described communication protocol, and thus can be applied to communication devices other than the exchange.

도 1에 도시된 결함 허용 시스템 구조에서 가장 중요한 기능은, 두 모듈간의 클럭 동기 기능이다. 클럭 동기는 이러한 구조외에 두 모듈간의 항상 동일한 동작을 수행해야 하는 상시대기(Hot Standby)에서도 가장 중요한 요구사항이다. 기존의 클럭 동기를 위한 장치들은 동기를 이루는데에 많은 시간이 소요될 뿐아니라, 아날로그 소자들이 추가됨으로써 장애 발생 가능성이 높고 이를 감지하는 방법 또한 매우 복잡하였다. 본 발명은 각 장치들을 모두 디지털 로직으로 구성하여 이러한 문제점을 해결하였으며, 절체 시간을 1 ~2 클럭 - 수 ~ 수십 ns - 이하에서 클럭 절체후 동기 과정을 종료할 수 있는 시분할 방법을 제안한다. 또한, 본 발명에서 고안한 시분할 방법은 PCB 패턴을 통한 전파 지연 시간을 보상함으로써 기구물 변경에 따른 회로 변경을 최소화 한다.The most important function in the fault tolerance system structure shown in FIG. 1 is the clock synchronization function between two modules. In addition to this structure, clock synchronization is the most important requirement even in hot standby, in which two modules always perform the same operation. Conventional clock synchronization devices are not only time consuming to synchronize, but additional analog devices are more prone to failure and the method of detecting them is very complex. The present invention solves this problem by configuring each device with digital logic, and proposes a time division method capable of terminating the synchronization process after the clock switching at a switching time of 1 to 2 clocks-several to several tens ns or less. In addition, the time-division method devised in the present invention minimizes the circuit change due to the change of the apparatus by compensating the propagation delay time through the PCB pattern.

상기 클럭 동기부(115)에서는 클럭 소스(source)를 생성하고 상기 생성된 클럭 소스를 입력 받아 동기 클럭을 생성하며, 상기 생성된 동기 클럭을 이용하여 프로세서 모듈(110)에 필요한 수 만큼 클럭을 생성하여 분배한다. 상기 프로세서 모듈(110)은 다수의 주변 장치 제어기를 비롯한 프로세서 및 메인 메모리 장치(111) 및 입출력장치(112)들에 적합한 클럭을 기본적으로 제공하며, 이러한 클럭들은 프로세서 모듈(110)에서 요구하는 듀티싸이클(Duty Cycle) 및 전기적인 요구 사항을 만족하는 클럭을 제공하고 있다. 본 발명에서는 이러한 클럭을 생성하기 위한 기능을 추가로 구현하지 않고 프로세서 모듈(110)에서 생성되는 클럭을 이용하며, 이를 위해 상기 프로세서 모듈(110)에 존재하는 기존의 클럭 발생 회로를 이용한다. The clock synchronizer 115 generates a clock source, receives the generated clock source, generates a synchronized clock, and generates as many clocks as necessary for the processor module 110 by using the generated clock. To distribute. The processor module 110 basically provides a clock suitable for the processor and the main memory device 111 and the input / output device 112 including a plurality of peripheral controllers, and these clocks are duty required by the processor module 110. It provides a clock that meets duty cycle and electrical requirements. In the present invention, the clock generated by the processor module 110 is used without further implementing a function for generating such a clock. For this purpose, an existing clock generation circuit existing in the processor module 110 is used.

또한, 결함 허용 기능을 가지는 제어 시스템은 시스템 기능 수행 여부에 따라 활성 프로세서 모듈(110)과 대기 프로세서 모듈(120)로 구분되며, 이러한 동작 모드를 결정하기 위한 작업을 '동작 모드 협상'이라 한다. 상기 클럭 동기 장치(115)에서는 이러한 동작 모드 협상에 의해 결정되는 동작 모드에 따라 두개 프로세서 모듈로부터 백보드를 통하여(클럭 라인에서 발생하는 전파 지연 시간을 보상하기 위하여 백보드를 통하여 수신되는 2개의 클럭 라인들은 동일한 길이와 폭을 가져야 한다) 수신되는 클럭 소스 선택을 달리하여 동기 클럭을 생성 한 후, 상기 동기 클럭을 분배한다. In addition, a control system having a fault-tolerant function is divided into an active processor module 110 and a standby processor module 120 according to whether a system function is performed. An operation for determining such an operation mode is called an operation mode negotiation. In the clock synchronizing device 115, two clock lines received from the two processor modules through the backboard (to compensate for the propagation delay time occurring in the clock line) from the two processor modules according to the operation mode determined by the operation mode negotiation Must have the same length and width) After generating the synchronous clock by differently selecting the clock source received, the synchronous clock is distributed.

상기 동기 클럭 분배는, 상기 생성된 동기 클럭을 이용하여 프로세서 모듈(110)에서 제공되는 제어기 및 장치들에 필요한 수만큼 클럭을 생성하기 위한 것으로서, 각 클럭들의 전파 지연 시간을 동일하게 하여 분배되는 모든 클럭 신호들의 위상을 동일하게 맞추기 위하여 '클럭 트리'를 성하여 분배한다. 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치(115)를 보다 구체적으로 설명한다.The synchronous clock distribution is to generate as many clocks as necessary for the controllers and devices provided by the processor module 110 by using the generated synchronous clocks. In order to match the phase of the clock signals, the clock tree is divided and distributed. The clock synchronizer 115 using the time division method according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명에 따른 시분할 방법을 적용한 결함 허용 시스템에서의 클럭 동기장치의 구성 블럭도이다. 이하에서는, 설명의 편의상 본 발명에 따른 시분할 방법을 이용한 결함 허용 시스템에서의 클럭 동기 장치(115)를 '시분할 클럭 동기장치'라 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 시분할 클럭 동기장치는, 두 프로세서 모듈(110,120)간의 클럭 동기를 맞추기 위한 클럭 소스를 선택하기 위하여 마련된 클럭 다중화기(210;이하, Mux라 함), 프로세서(111)에 의한 이중화 동작 모드에 따라 상기 클럭 Mux(210)를 제어하기 위한 동작 모드 결정부(220), 시분할 여부를 결정하고 시분할 값에 의해 '소스 클럭'의 위상 이동 시분할 값을 결정하는 시분할 결정부(230), 상기 시분할 결정부(230)에 의해 결정된 값에 의해 클럭 위상을 이동하기 위한 클럭 위상 이동부(240), 상기 클럭 Mux(210)로부터 선택된 클럭을 시분할 하기 위한 클럭을 생성하는 클럭 차배부(250), 소스 클럭의 한 클럭내에서 클럭을 시분할하기 위한 시분할 계수부(270), 상기 시분할 계수부(270)가 정확하게 소스 클럭의 상승시간부터 계수하기 위한 신호를 생성하는 계수 시작 구동부(280) 및 상기 클럭 위상 이동부(240)로부터 출력되는 위상 이동 동기 클럭을 수신하여 n개의 시스템 클럭으로 분배하는 클럭 분배부(260)로 구성된다.2 is a block diagram illustrating a clock synchronization device in a fault-tolerant system to which the time division method according to the present invention is applied. Hereinafter, for convenience of description, the clock synchronizer 115 in the fault-tolerant system using the time division method according to the present invention will be referred to as a 'time division clock synchronizer'. As shown in FIG. 2, the time division clock synchronizer includes a clock multiplexer 210 (hereinafter referred to as Mux) and a processor 111 provided to select a clock source for synchronizing clocks between two processor modules 110 and 120. The operation mode determination unit 220 for controlling the clock Mux 210 according to the duplex operation mode by the control unit, and the time division determination unit 230 for determining whether to time-division and determining a phase shift time-division value of the 'source clock' based on the time division value. A clock phase shifter 240 for shifting a clock phase by a value determined by the time division determiner 230, and a clock difference generator for generating a clock for time division of a clock selected from the clock mux 210; 250), a time division counting unit 270 for time division of a clock within one clock of the source clock, and a time division counting unit 270 for generating a signal for counting accurately from the rise time of the source clock. The clock start unit 280 and the clock phase shifter 240 are provided with a clock distribution unit 260 that receives the phase shift clock and distributes to n system clocks.

상기 클럭 Mux(210)는 두 프로세스 모듈(110,120)로부터 위상이 서로 상이한 클럭인 '자신 클럭'과 '상대 클럭'을 모두 수신한다. 이중화로 구현된 결합 허용 시스템이 시작되면 초기 상태에서 상대방의 상태를 서로 확인하여, 상대방이 활성 모드이면 자신은 대기 모드로 절체되고, 상대방이 대기 모드이면 자신은 활성 모드로 절체된다. 즉, 상기 이중화로 구성된 결함 허용 시스템에서, 자신이 시스템 기능 수행 여부를 결정하기 위한 동작 협상 과정에 의해 결정된 정보를 이용하여 자신의 상태를 시스템 기능을 수행하는 활성 모드 또는 시스템 기능 백업을 위한 대기 모드로 결정한다. 이러한 과정을 통해 결정된 정보는 클럭 동기를 위한 클럭 Mux(210)의 선택 신호로 사용된다. 이때, 상기 결정된 정보는 프로세서(111)의 제어신호(예를 들어, 어드레스, 데이터 및 버스 제어신호 등)에 의해 상기 클럭 Mux(210)의 선택 신호로 사용된다.The clock mux 210 receives both of its own clock and its relative clock, which are clocks of different phases, from the two process modules 110 and 120. When the binding allowance system implemented by redundancy starts, the states of the counterparts are checked from each other in the initial state, and when the counterpart is in the active mode, the user is transferred to the standby mode. That is, in the redundant fault-tolerant system, an active mode for performing a system function of its own state or a standby mode for system function backup using information determined by an operation negotiation process for determining whether the system function is performed. Decide on The information determined through this process is used as a selection signal of the clock Mux 210 for clock synchronization. In this case, the determined information is used as a selection signal of the clock Mux 210 by a control signal of the processor 111 (eg, an address, data, and bus control signal).

상기 클럭 Mux(110)는 동작 모드 결정부(220)로부터 수신된 값이 'H'인 경우에는 활성 모드로 간주하여 '자신 클럭'을 소스 클럭으로 출력하고, 상기 동작모드 결정부(220)로부터 수신된 값이 'L'인 경우에는 대기 모드로 간주하여 '상대 클럭'을 소스 클럭을 출력한다. 상기 출력된 소스 클럭은 클럭 위상 이동부(240) 및 클럭 차배부(250)로 입력된다. 먼저, 상기 클럭 차배부(250)는 상기 소스 클럭을 입력으로 받아 이를 시분할 하기 위한 '분주 클럭'을 만든다. 만일 일례로, 상기 소스 클럭을 4개의 시분할 구간으로 만들기 위해서는 상기 분주 클럭은 상기 소스 클럭의 4배의 주파수를 가지게 된다. 이와 같은 상기 클럭 차배부(250)는 상용 클럭 곱셈기(Multiplier)를 이용하면 간단히 구현가능하다. 여기서, 상기 설정된 시분할 구간은 상기에서 설명한 전파 지연에 의한 위상 조정을 위해 사용되는 구간이므로 정밀하게 제어하기 위해서 시분할 구간을 더욱더 짧은 구간으로 자르면 된다. 본 발명에서는 시분할 구간을 일례로 16개로 나누며, 16배의 주파수를 가지는 분주 클럭을 생성한다. When the value received from the operation mode determiner 220 is 'H', the clock mux 110 outputs a 'own clock' as a source clock by considering it as an active mode and outputs the source clock from the operation mode determiner 220. When the received value is 'L', it is regarded as a standby mode and outputs a 'relative clock' as a source clock. The output source clock is input to the clock phase shifter 240 and the clock difference unit 250. First, the clock difference unit 250 receives the source clock as an input and makes a 'division clock' for time division. If, for example, to divide the source clock into four time division intervals, the divided clock has a frequency four times that of the source clock. The clock difference unit 250 may be simply implemented by using a commercial clock multiplier. In this case, since the set time division section is a section used for phase adjustment by the propagation delay described above, the time division section may be cut into a shorter section for precise control. In the present invention, a time division section is divided into 16 as an example, and a divided clock having a frequency of 16 times is generated.

상기 클럭 차배부(250)에서 생성된, 상기 소스 클럭의 시분할 구간을 생성하기 위한 분주 클럭은 시분할 계수부(270)와 계수시작 구동부(280)로 입력된다. 상기 계수 시작 구동부(280)는 소스 클럭을 시분할 시점을 결정하는 기능을 수행한다. 한편, 상기 계수 시작 구동부(280)는 시스템 초기화의 유효여부 신호 및 클럭 재동기 여부 신호를 수신한다. 이때, 상기 계수 시작 구동부(280)는 시스템 초기화가 유효하지 않다는 신호 레벨인 'L'신호를 수신하거나 상기 클럭 소스 변경에 따른 클럭 동기 과정을 재수행하기 위한 '클럭 재동기' 신호를 수신하고, 상기 '소스 클럭'의 상승 시간을 감지하면, 상기 시분할 계수부(270)를 구동하기 위한 '계수 시작' 신호를 발생시킨다. 상기 계수시작 구동부(280)로부터 출력되는 계산 시작 신호를 수신한 상기 시분할 계수부(270)는 상기 소스 클럭의 한 주기를 정해진 값만큼 무한 루프를 형성하면서 시분할 한다. 본 발명의 일례에서는 상기 소스 클럭을 16개 구간으로 시분할 하였으므로, 상기 시분할 계수부(270)는 4비트 카운터로 구성한다. 상기 시분할 계수부(270)에 의해 생성된 계수 값은 '시분할 주기' 값으로 클럭 위상 이동부(240)로 입력된다. The divided clock for generating the time division section of the source clock generated by the clock difference unit 250 is input to the time division coefficient unit 270 and the count start driver 280. The count start driver 280 determines a time division time point of the source clock. Meanwhile, the coefficient start driver 280 receives a signal for validating system initialization and a clock resynchronization signal. At this time, the coefficient start driver 280 receives a 'L' signal that is a signal level indicating that system initialization is not valid or receives a 'clock resynchronization' signal for performing a clock synchronization process according to the clock source change. When the rising time of the 'source clock' is sensed, a 'counting start' signal for driving the time division coefficient unit 270 is generated. The time division counter 270 which receives the calculation start signal output from the count start driver 280 time-divisions one cycle of the source clock while forming an infinite loop by a predetermined value. In the example of the present invention, since the source clock is time-divided into 16 sections, the time division coefficient unit 270 includes a 4-bit counter. The coefficient value generated by the time division coefficient unit 270 is input to the clock phase shifter 240 as a 'time division period' value.

한편, 시분할 결정부(230)는 상기 시분할 계수부(270)에 의해 결정된 '시분할 주기' 값을 이용하여 상기 '소스 클럭의 위상 이동 정도를 결정하기 위한 기능을 수행한다. 상기 시분할 결정부(230)에서 출력되는 '위상 이동' 신호는 시분할 수 만큼을 표시하기 위한 버스로 구성되며, 본 발명에서는 4비트로 구성된다. 상기 시분할 결정부(230)에서 '초기화' 신호를 수신하면 '위상 이동' 신호의 값을 '0'으로 출력하여 상기 클럭 위상 이동부(240)로 하여금 상기 '소스 클럭'을 '위상 이동 동기 클럭'으로 출력하도록 함으로써 위상 이동을 하지 않게 한다. 상기 시분할 결정부(230)도 상기 프로세서(111)에 의한 '제어신호'를 이용하여 그 출력을 결정한다. 상기 클럭 위상 이동부(240)는 상기 시분할 계수부(270) 및 상기 시분할 결정부(230)로부터 수신한 상기 '시분할 주기' 및 상기 '위상 이동' 신호를 디코딩하여, 동일한 값만큼을 가지는 시분할 시점부터 50:50 듀티싸이클(Duty Cycle)을 가지는 클럭 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 이 때 생성된 클럭은 '위상 이동 동기 클럭'으로 여러 원인들에 의해 발생한 전파 지연 시간을 보상한 두 프로세서 모듈(110,120)간의 동기 클럭이다. 상기 클럭 위상 이동부(240)로부터 출력되는 '위상 이동 동기 클럭'은 클럭 트리(Clock Tree)로 형성되어 있는 클럭 분배부(260)로 입력되며, 상기 클럭 분배부(260)로 입력된 상기 '위상 이동 동기 클럭'은 상기 클럭 트리를 통해 서로 동일한 위상을 가지는 n개의 시스템 클럭으로 생성된다.Meanwhile, the time division determiner 230 performs a function for determining the degree of phase shift of the source clock using the 'time division period' value determined by the time division coefficient unit 270. The 'phase shift' signal output from the time division determiner 230 is configured as a bus for displaying the number of time divisions, and is configured as 4 bits in the present invention. When the time division determiner 230 receives the 'initialization' signal, the clock phase shifter 240 outputs the value of the 'phase shift' signal to '0' so that the clock phase shifter 240 converts the 'source clock' to the 'phase shift synchronous clock'. By outputting 'to avoid phase shift. The time division determining unit 230 also determines the output using the 'control signal' by the processor 111. The clock phase shifter 240 decodes the 'time division period' and the 'phase shift' signals received from the time division coefficient unit 270 and the time division determination unit 230 and has a same time division time point. To generate a clock signal having a 50:50 duty cycle. The clock generated at this time is a 'phase shift synchronization clock' and is a synchronization clock between two processor modules 110 and 120 that compensates for propagation delay time caused by various causes. The 'phase shift synchronous clock' output from the clock phase shifter 240 is input to the clock divider 260 formed of a clock tree, and the 'phase shift synchronized clock' is input to the clock divider 260. The phase shift synchronizing clock is generated as n system clocks having the same phase with each other through the clock tree.

도 3은 본 발명에 따른 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치의 타이밍도이다. 도 3에는 일례로서, 본 발명에 따른 시분할 클럭 동기 장치에서 위상 이동하고자 하는 시분할 슬롯 수가 2개일 경우의 타이밍도를 나타낸 것이다. 이때 클럭 안정된 클럭을 생성하기 위해 클럭 위상 이동부(240)의 최종 출력단은 분산 평 광섬유(DFF ;Dispersion Flatted Fiber)로 되어 있으므로, 이동하고자 하는 시분할 슬롯 수가 2개 이더라도 '위상 이동' 값은 '1'로 설정되어야 한다. 만약, 위상 이동이 없을 경우 '위상 이동' 값은 'F'로 설정된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에서는 '소스 클럭'을 16개의 시분할 구간으로 만들기 위하여 '분주 클럭'은 상기 '소스 클럭'의 16배의 주파수를 갖는다. 즉, 도 3에서는 1주기의 소스 클럭에 대하여 분주 클럭은 16주기가 된다. '위상 이동' 값이 1인 경우 상기 소스 클럭은 위상 이동 동기 클럭으로 출력되어 위상이 이송된다.3 is a timing diagram of a clock synchronizing apparatus according to a time division method according to the present invention. 3 shows, as an example, a timing diagram when the number of time division slots to be phase shifted in the time division clock synchronizing apparatus according to the present invention is two. At this time, since the final output terminal of the clock phase shifter 240 is a distributed flat fiber (DFF) to generate a clock stable clock, even if the number of time division slots to be moved is two, the 'phase shift' value is '1'. Should be set to '. If there is no phase shift, the 'phase shift' value is set to 'F'. As shown in FIG. 3, in the example of the present invention, the 'division clock' has a frequency 16 times that of the 'source clock' in order to make the 'source clock' into 16 time division sections. That is, in FIG. 3, the divided clock is 16 cycles with respect to one cycle of the source clock. When the value of 'phase shift' is 1, the source clock is output as a phase shift clock and phase shifted.

도 4는 본 발명에 따른 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치 내 클럭 분배부의 클럭 트리 내부 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 클럭 분배부(260)의 클럭 트리를 구성할 경우, 한 개의 클럭 드라이브(261)가 구동할 수 있는 신호의 수는 pan-out 문제를 해결하기 위해 바람직하게는 8개로 제한한다.4 is a diagram illustrating an internal configuration of the clock tree of the clock divider in the clock synchronizing apparatus according to the time division method according to the present invention. As shown in FIG. 4, when configuring the clock tree of the clock distributor 260, the number of signals that one clock drive 261 can drive is preferably 8 to solve the pan-out problem. Restrict to dogs.

본 발명의 상세한 설명 및 도면에는 이중화로 구성된 결함 허용 시스템에서의 클럭 동기 장치를 개시하고 있지만, 본 발명의 시분할 클럭 동기 장치는 클럭 동기 제공이 적용되는 분야별로 다양하게 적용될 수 있다. 상기한 결함 허용 시스템은 단지 본 발명의 설명하기 위한 바람직한 일례로서 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기한 상세한 설명에 기재된 다른 일례들도 본 발명을 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 상기한 예들이 치환, 변경 또는 수정될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.Although the detailed description and drawings of the present invention disclose a clock synchronizing apparatus in a fault-tolerant system configured with redundancy, the time division clock synchronizing apparatus of the present invention can be applied to various fields to which clock synchronizing is applied. The above-described defect tolerance system is merely a preferable example for explaining the present invention and does not limit the scope of the present invention. In addition, since the other examples described in the above detailed description are for explaining the present invention, those skilled in the art will readily understand that the above-described examples may be substituted, changed or modified.

따라서, 본 발명의 권리의 범위는 상기한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the appended claims rather than by the foregoing description.

본 발명에 따른 시분할 방법을 이용한 클럭 동기 장치를 적용하면 다음과 같은 효과가 있다. Application of the clock synchronizing apparatus using the time division method according to the present invention has the following effects.

첫째, 하드웨어 및 소프트웨어 설계시 사용되는 부품을 최소화하여 오류 발생율을 줄일 수 있다.First, the error rate can be reduced by minimizing the parts used in hardware and software design.

둘째, 디지털 로직으로 구성할 수 있기 때문에 아날로그 소자들로 구성된 기존의 클럭 동기 장치에 비하여, 주변 온도, PCB의 재질과 같은 외부 환경 요소에 의한 오동작을 줄일 수 있으며, 장애 발생시 장애 복구 시간을 줄일 수 있다.Second, since it can be configured with digital logic, it can reduce malfunctions caused by external environmental factors such as ambient temperature and PCB materials, and reduce the recovery time of failures compared to conventional clock synchronizers composed of analog devices. have.

셋째, 클럭 위상 이동이 가능하다. Third, clock phase shift is possible.

넷째, 활성 프로세서 모듈에 장애가 발생할 경우 대기 프로세서 모듈을 활성 모드로 절체하기 위한 절체 시간을 줄일 수 있다. Fourth, when a failure occurs in the active processor module, the transfer time for switching the standby processor module to the active mode can be reduced.

상술한 상세한 설명 및 도면에 개시된 내용은 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 명백한 것이다.The above detailed description and contents disclosed in the drawings are not intended to limit the present invention, and it is apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. will be.

도 1은 본 발명이 적용된 이중화로 구성된 결함 허용 시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a fault-tolerant system composed of redundancy to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명에 따른 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치의 구성 블럭도이다.2 is a block diagram of a clock synchronizing apparatus using a time division method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치의 타이밍도이다. 3 is a timing diagram of a clock synchronizing apparatus according to a time division method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치 내 클럭 분배부의 클럭 트리 내부 구성도이다.4 is a diagram illustrating an internal configuration of the clock tree of the clock divider in the clock synchronizing apparatus according to the time division method according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 활성 프로세서 모듈 120 : 대기 프로세서 모듈110: active processor module 120: standby processor module

111,121 : 프로세서 및 메인 메모리장치 112,122 : 입출력장치111,121: processor and main memory device 112,122: I / O device

113,123 : 이중화 제어장치 114,124 : 동기 쓰기장치113,123 Redundancy control device 114,124 Synchronous writing device

210 : 클럭 다중화기(MUX) 115,125 : 클럭 동기부210: clock multiplexer (MUX) 115,125: clock synchronization unit

220 : 동작모드 결정부 230 : 시분할 결정부220: operation mode determination unit 230: time division determination unit

240 : 클럭 위상 이동부 250 : 클럭 차배부240: clock phase shifter 250: clock difference allocation

260 : 클럭 분배부 270 : 시분할 계수부260: clock divider 270: time division counter

280 : 계수시작 구동부 261 : 클럭 드라이버280: counting start driver 261: clock driver

Claims (7)

활성 모듈 및 대기 모듈의 이중화로 구성된 결함 허용 기능을 갖는 제어 시스템에서 클럭 동기를 제공하는 시분할 방법에 의한 클럭 동기장치에 있어서,A clock synchronizer by a time division method for providing clock synchronization in a control system having a fault-tolerant function consisting of redundancy of an active module and a standby module, 시스템 초기화시 두 모듈이 상호 확인하여, 상대방이 활성 모드이면 자신은 대기 모드로 절체하고, 상대방이 대기 모드이면 자신은 활성 모드로 절체하는 동작 모드 결정부;An operation mode determination unit which mutually checks each other at system initialization, and when the other party is in the active mode, switches to the standby mode, and when the other party is in the standby mode, the module switches to the active mode; 상기 동작 모드 결정부의 동작 모드 신호에 따라 상기 두 모듈로부터 각각 전달되는 클럭 중 하나를 소스클럭으로 출력하는 클럭 다중화기;A clock multiplexer configured to output one of clocks transmitted from the two modules to a source clock according to an operation mode signal of the operation mode determiner; 상기 출력된 소스클럭을 시분할하기 위한 분주클럭을 생성하는 클럭차배부;A clock difference generator for generating a divided clock for time division of the output source clock; 상기 분주클럭을 이용하여 상기 소스클럭을 시분할하는 시점을 결정하는 계수 시작 신호를 생성하는 계수 시작 구동부;A count start driver configured to generate a count start signal for determining a time point at which the source clock is time-divided using the division clock; 상기 계수 시작 신호에 의해 상기 소스클럭의 한 클럭 내에서 상기 소스클럭을 시분할하고 상기 소스클럭의 시분할 주기를 생성하는 시분할계수부;A time division coefficient unit for time division of the source clock within one clock of the source clock and generating a time division period of the source clock by the count start signal; 시분할 여부를 결정하고 상기 시분할 주기에 의해 상기 소스클럭의 위상 이동 정도를 결정하는 시분할 결정부; 및A time division determining unit configured to determine whether to time division and determine a degree of phase shift of the source clock by the time division period; And 상기 시분할 계수부에서 생성된 시분할 주기 및 상기 시분할 결정부에서 결정된 위상 이동 신호를 이용하여 상기 소스클럭에 대한 위상 이동 동기 클럭을 생성하는 클럭위상이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.And a clock phase shifter for generating a phase shift sync clock for the source clock using the time division period generated by the time division coefficient unit and the phase shift signal determined by the time division determination unit. Synchronizer. 제 1항에 있어서, 상기 클럭 동기장치는,The apparatus of claim 1, wherein the clock synchronizer comprises: 상기 클럭 위상 이동부로부터 출력되는 위상 이동 동기 클럭을 서로 동일한 위상을 가지는 n개의 시스템 클럭으로 분배하는 클럭 분배부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.And a clock distributor which distributes the phase shift synchronizing clocks output from the clock phase shifter to n system clocks having the same phase. 제 2항에 있어서, 상기 클럭 분배부는,The method of claim 2, wherein the clock distribution unit, 클럭 트리(clock tree)로 구성된 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.A clock synchronization device using a time division method, characterized in that the clock tree (clock tree). 제 1항에 있어서, 상기 클럭 다중화기는,The method of claim 1, wherein the clock multiplexer, 상기 동작모드결정부로부터 입력되는 동작모드 신호가 '하이(High)'이면 활성모드로 인식하여 자신의 클럭을 소스클럭으로 출력하고, '로우(Low)'이면 대기모드로 인식하여 상대방의 클럭을 소스클럭으로 출력하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.If the operation mode signal input from the operation mode determiner is 'high', it recognizes the active mode and outputs its clock as the source clock. If the operation mode signal is 'low', it recognizes the clock of the counterpart as the standby mode. Clock synchronizing apparatus using a time division method characterized in that the output to the source clock. 제 1항에 있어서, 상기 클럭차배부는,The method of claim 1, wherein the clock difference divider, 상기 소스클럭을 n개의 시분할 구간으로 나누는 경우, 상기 소스클럭의 n배의 주파수를 갖는 분주클럭을 생성하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.And dividing the source clock into n time division sections, and generating a divided clock having a frequency n times that of the source clock. 제 1항에 있어서, 상기 계수시작구동부는,The method of claim 1, wherein the count start drive unit, 상기 시스템 초기화가 유효하지 않는 신호레벨 또는 소스 클럭 변경에 따른 클럭 동기 재수행 신호를 수신하고, 상기 소스 클럭의 상승 시간을 감지하면, 상기 시분할 계수부를 구동하는 상기 계수 시작 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.Receiving a clock synchronization re-execution signal according to a signal level or a source clock change that the system initialization is not valid, and when the rising time of the source clock is sensed, generating the count start signal for driving the time division coefficient unit A clock synchronizer using a time division method. 제 1항에 있어서, 상기 시분할 계수부는,The method of claim 1, wherein the time division coefficient unit, 상기 소스 클럭의 한 주기를 설정된 값만큼 무한 루프를 형성하면서 상기 소스 클럭을 시분할하는 것을 특징으로 하는 시분할 방법을 이용한 클럭 동기장치.And time-dividing the source clock while forming an endless loop of one period of the source clock by a predetermined value.
KR10-2002-0073073A 2002-11-22 2002-11-22 A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division KR100523356B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0073073A KR100523356B1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0073073A KR100523356B1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040045070A KR20040045070A (en) 2004-06-01
KR100523356B1 true KR100523356B1 (en) 2005-10-24

Family

ID=37341119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0073073A KR100523356B1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100523356B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9531528B1 (en) * 2015-09-23 2016-12-27 Qualcomm Incorporated Multi-chip TX beamforming for per-packet switching without LO phase alignment circuitry

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564274A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Nec Corp System for distributing synchronizing signal
KR19980027421A (en) * 1996-10-16 1998-07-15 양승택 Synchronous signal monitoring circuit for synchronous control in redundant control system
KR19990050357A (en) * 1997-12-17 1999-07-05 이계철 Simultaneous write redundancy by memory bus expansion in tightly coupled fault-tolerant systems
KR20010063096A (en) * 1999-12-21 2001-07-09 오길록 Fault tolerance control system with duplicated data channel by a method of concurrent writes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0564274A (en) * 1991-09-02 1993-03-12 Nec Corp System for distributing synchronizing signal
KR19980027421A (en) * 1996-10-16 1998-07-15 양승택 Synchronous signal monitoring circuit for synchronous control in redundant control system
KR19990050357A (en) * 1997-12-17 1999-07-05 이계철 Simultaneous write redundancy by memory bus expansion in tightly coupled fault-tolerant systems
KR20010063096A (en) * 1999-12-21 2001-07-09 오길록 Fault tolerance control system with duplicated data channel by a method of concurrent writes

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040045070A (en) 2004-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970006395B1 (en) Synchronizer apparatus for system having at least two clock domains
US6687320B1 (en) Phase lock loop (PLL) clock generator with programmable skew and frequency
US6359479B1 (en) Synchronizing data transfers between two distinct clock domains
US6239626B1 (en) Glitch-free clock selector
EP1185933B1 (en) Redundant synchronous clock distribution for computer systems
US7554365B2 (en) Glitch-free clock switching circuit
US7308592B2 (en) Redundant oscillator distribution in a multi-processor server system
CN101359302A (en) Redundant clock switch circuit
CN101547053A (en) Clock-switching method and clock-generating device
US5886557A (en) Redundant clock signal generating circuitry
EP1476800B1 (en) Seamless clock
KR100523356B1 (en) A Clock Synchronization Apparatus with a Time Division
US8072273B2 (en) System employing synchronized crystal oscillator-based clock, to be used in either discrete or integrated applications
US7694176B2 (en) Fault-tolerant computer and method of controlling same
US7131023B2 (en) Programmable clock management component reconfiguration upon receipt of one or more control signals to be able to process one or more frequency signals
US7809025B2 (en) System and method for distributing clock signals
CN100454803C (en) Fast burr-less clock inverting method and device thereof
US11967965B2 (en) Generating divided signals from phase-locked loop (PLL) output when reference clock is unavailable
JP4553428B2 (en) Phase-locked loop (PLL) clock generator with programmable offset and frequency
US7468991B2 (en) Methods and devices for synchronizing the timing of logic cards in a packet switching system without data loss
KR100236947B1 (en) Method for restoring the digital/analog converter control data using interprocessor communication in the triple redundancy network synchronization devices
JP2000106565A (en) Network synchronization and non-hit clock switching system in bus connection extension system
JP2918943B2 (en) Phase locked loop
KR20030003944A (en) Apparatus for stabilizing clock signals in dual clock units
JP2701741B2 (en) Redundant / single switching mode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20081001

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee