HRP20000163A2 - Modem control - Google Patents

Description

Područje izuma

Izum je iz područja telekomunikacije i računalne tehnike.

Ovaj izum odnosi se na modem, točnije na daljinsko upravljanje modemom. Ovaj izum nalazi primjenu u međusklopovima aplikacijskih programa s fizičkim uređajima, konkretno ali ne i isključivo u svezi s prijemnicima/dekoderima za digitalne prijenosne sustave.

Stanje tehnike

Pojam “prijemnik/dekoder”, u smislu kako se ovdje rabi, označuje prijemnik za prijem bilo kodiranih ili nekodiranih signala, primjerice televizijskih signala i/ili radio-signala, koji se mogu emitirati ili prenijeti na neki drugi način. Pojam može također označavati dekoder za dekodiranje primljenih signala. Realizacije takvih prijemnika/dekodera može sadržavati dekoder koji je integralan s prijemnikom za dekodiranje primljenih signala, primjerice u uređaju “set-top box”. Takav dekoder funkcionira u sprezi s fizički odvojenim prijemnikom, ili takav dekoder sadrži dodatne funkcije kao što su mrežni preglednik, videorekorder ili televizor.

Prednosti sustava za digitalni prijenos koji su prvenstveno namijenjeni za emitiranje televizijskih signala, posebice, ali ne isključivo: sustavi satelitske televizije, otvorili su mogućnosti korištenja takvih sustava za ostale namjene. Jedna od njih je da se postigne interakcija s krajnjim korisnikom.

U smislu u kojem se ovdje rabi, pojam “sustav za digitalni prijenos” obuhvaća bilo koji sustav za prijenos namijenjen prijenosu ili emitiranju primjerice prvenstveno audiovizualnih ili multimedijskih digitalnih podataka. Premda se ovaj izum konkretno primjenjuje u digitalnom televizijskom sustavu, izum se može također primijeniti na fiksnu telekomunikacijsku mrežu za multimedijske primjene na internetu, na televiziju zatvorenog kruga itd.

Ovaj izum nalazi konkretnu primjenu pri emitiranju u digitalnom televizijskom sustavu, u kojemu se primljeni signali propuštaju kroz prijemnik do prijemnika/dekodera i zatim do televizora. Prijemnik/dekoder (također poznat kao “set-top-box” ili STB)

dekodira primljeni signal MPEG tipa u televizijski signal za televizor. On je upravljan daljinskim ručnim upravljačem, pomoću međusklopa u prijemniku/dekoderu.

Jedan način da se postigne gore opisana interaktivnost je da se pokrene aplikacija na prijemniku/dekoderu kojom se prima televizijski signal. Poželjno je da postoji mogućnost komunikacije više aplikacija s različitim fizičkim uređajima na transparentan način. Naše popratne patentne prijave PCT/EP97/02115 i PCT/EP97/02116 opisuju sustave u kojima se jedna ili više aplikacije može učitati pomoću “set-top-box” uređaja (STB) i komunicirati s fizičkim uređajima u STB-u kao što su paralelni ili serijski muđusklop i inteligentni čitači kartica pomoću pogonskog uređaja za svaki uređaj i cijeli upravljač uređaja.

Sukladno ovom izumu, predloženo je da se ostvari mogućnost da “set-top-box” pomoću međusklopa bude usklađen s cijelim nizom različitih signalnih kanala, kao što je modem, serijski kanal, paralelni kanal, MPEG (komprimirani i kodirani video signal) kanal, kanal čitača kartica itd. “Set-top-box” sadrži virtualni stroj koji uključuje izvršni pogon (run-time engine). Virtualni stroj je povezan s pogonskim upravljačem koji je opet povezan s fizičkim međusklopovima različitih kanala putem uređaja i pogonskih uređaja.

Pojam MPEG odnosi se na standarde za prijenos podataka koje je razvila Međunarodna organizacija za standarde u radnoj skupini “Ekspertna skupina za film”, te osobito ali ne i isključivo, na MPEG-2 standard koji je razvijen za primjenu u digitalnoj televiziji i opisan u dokumentima ISO 13818-1, ISO 13818-2, ISO 13818-3 i ISO 13818-4. U kontekstu ove patentne prijave, pojam obuhvaća sve inačice, modifikacije ili razvoj MPEG formata koji je primjenjiv u području prijenosa digitalnih podataka.

Kao što je prije navedeno, jedan kanal je poželjno modem. Osnovni cilj ovog izuma je postići poboljšano upravljanje takvim modemom. To je postignuto postavljanjem poboljšanog pogonskog uređaja za upravljanje modemom. Za ovu svrhu, točno poznavanje razlike između uređaja i pogonskih uređaja nije bitno, te se pojam “pogonski uređaj” na način kakvim ga ovdje rabimo odnosi na bilo koji oblik međusklopa između hardvera i aplikacije, sve dok nije drugačije određeno.

Sukladno ovom izumu postoji pogonski uređaj za upravljanje i komunikaciju s modemom, koji sadrži memoriju međuspremnika za prijem i spremanje poruka s modema, kontrolna memorija za spremanje kontrolnih parametara i logička jedinica za upravljanje pogonskim uređajem i protok poruka, pri čemu logička jedinica uključuje uspoređivač za uspoređivanje uzoraka koji su spremljeni u kontrolnoj memoriji s porukama koje su spremljene u memoriji međuspremnika da se generira signal koji se dalje upravljaču uređaja koji je povezan s pogonskim uređajem.

Upravljač uređaja obično je načinjen da upravlja s više pogonskih uređaja, te propušta poruke između pogonskih uređaja te jedne ili više aplikacija, ali pojam “upravljač uređaja” odnosi se na sve ono što upravlja pogonskim uređajem – to može biti aplikacija. Ostala značajna svojstva izuma bit će razumljiva nakon detaljnog opisa i patentnih zahtjeva koji slijede.

Uređaj je najpoželjnije realiziran kao pogonski uređaj u prijemniku/dekoderu, primjerice za sustav digitalnog prijenosa koji je opisan u popratnim patentnim prijavama PCT/EP97/02106-02117. U takvoj realizaciji, pogonski uređaj može raditi pod kontrolom aplikacije, putem upravljača uređaja, čime se dobiva pogodan i elastičan raspored za upravljanje pogonskim uređajem. Aplikacija se poželjno izvršava u interpretiranom jeziku dok se pogonski uređaj poželjno prevodi.

Poželjno, uspoređivač uspoređuje spremljene uzorke s unaprijed određenom konačnom duljinom poruke.

Uzorci mogu biti više tipova i može biti množina uzoraka istog tipa. Takvi tipovi uzoraka mogu sadržavati događaje, ACK-ove (pozitivna potvrda) i NACK-ove (negativna potvrda), pri generirani signal pokazuje tip uzorka koji se poklapa.

Pogonski uređaj može biti postavljen za slanje signala upravljaču uređaja njegovim dodavanjem poruci koja je primljena modemom. Naredbe se mogu propustiti između pogonskog uređaja i upravljača uređaja u obliku poziva (calls), koji postavljaju parametre u pogonskom uređaju, IO-va, koji šalju kontrolne signale i podatke pogonskom uređaju te događaja (events), koji signaliziraju upravljaču uređaja detekciju uzoraka ili prijam poruke ili poteškoće u prijenosu. Jedan oblik “call” naredbe uključuje bar jednu naredbu za postavljanje uzorka da se definira jedan ili više uzoraka koje treba tražiti uspoređivač.

Postoje tri podtipa naredbi za postavljanje uzorka da se definira uzorak koji se traži: jedna naredba za postavljanje uzorka za svaki tip uzorka. Naredbe ili bar jedna naredba za postavljanje uzorka može se odrediti da definira množinu uzoraka koje treba usporediti, svaki uzorak ima pridruženi signal događaja kojega treba generirati nakon detekcije odgovarajućeg uzorka.

Uzorci koje tražimo mogu biti spremljeni u odgovarajućim podpodručjima kontrolne memorije. Alternativno, uzorci koje tražimo mogu biti spremljeni u jednom kontinuiranom području kontrolne memorije.

U jednoj realizaciji, nakon što se desi više poklapanja, uzima se zadnje poklapanje. Alternativno, nakon što se desi više poklapanja, indiciran je tip sukladno unaprijed određenom redoslijedu prioriteta između različitih tipova poklapanja.

Funkcije pogonskog uređaja mogu se ugraditi u hardver, primjerice u namjenski integrirani krug – time se može povećati brzina operacije. Poželjno, međutim, bar neki pogonski uređaji su ugrađeni u softver, poželjno pokrenuti sklopom za obradu koji pokreće aplikaciju: time se postiže veća elastičnost, potrebno je manje dijelova i time se omogućuje jednostavnije obnavljanje pogonskog uređaja.

Ovaj izum proteže se na metodu upravljanja i komuniciranja s modemom koristeći pogonski uređaj koji ima memoriju međuspremnika i kontrolnu memoriju, pri čemu navedena metoda uključuje sljedeće stupnjeve:

prijem i spremanje poruka iz modema u navedenu memoriju međuspremnika;

spremanje kontrolnih parametara u navedenu kontrolnu memoriju i

uspoređivanje uzoraka koji su spremljeni u kontrolnu memoriju s porukama koje su spremljene u memoriji međuspremnika da se generira signal upravljaču uređaja koji je povezan s pogonskim uređajem.

Bilo koje od gore navedenih svojstava može se kombinirati zajedno u bilo kojoj odgovarajućoj kombinaciji. Svojstva uređaja mogu se primijeniti na aspekte metode i obrnuto.

Sada će biti opisana poželjna svojstva ovog izuma, samo kao primjer, pri čemu se referenca priloženi crteži koji prikazuju sljedeće:

Slika 1 je shematski dijagram međusklopova prijemnika/dekodera;

Slika 2 je funkcionalni blok-dijagram prijemnika/dekodera;

Slika 3 prikazuje opću logičku organizaciju ovog pogonskog uređaja;

Slika 4 prikazuje s više pojedinosti logičku organizaciju aspekata rukovanja uzorkom za ovaj pogonski uređaj i

Slika 5 prikazuje strukturu poruke i njeno spremanje.

Osnove prijemnika/dekodera

Da se pomogne razumijevanju pogonskog uređaja, prvo će biti kratko opisana poželjna platforma na kojoj radi pogonski uređaj – naš digitalni prijemnik/dekoder namijenjen prijenosu.

Na slici 1 prikazan je shematski prijemnik/dekoder 2020 ili “set-top-box” koji se koristi u digitalnom interaktivnom televizijskom sustavu u kojega se ugrađuje pogonski uređaj realizacije ovog izuma. Pojedinosti odgovarajućeg digitalnog interaktivnog televizijskog sustava mogu se naći u našim popratnim patentnim prijavama PCT/EP97/0216-02117 koje su referenca, i njihov opis je ovdje uključen kao referenca. Zbog jednostavnosti, dijelovi koji su više detalja opisani u gore navedenim specifikacijama općenito su označeni brojevima koji su korišteni u tim specifikacijama.

Kao što je detaljnije opisano u gore navedenim specifikacijama, prema slici 1 prijemnik/dekoder 2020 sadrži nekoliko međusklopova, konkretno prijemnik 4028 za MPEG tok signala, serijski međusklop 4030, paralelni međusklop 4032, dva čitača kartica 4036, jedan za inteligentne kartice koji je dio sustava i jedan za bankovne kartice (koje se rabe pri plaćanju, u kućnom bankarstvu i slično). Prijemnik/dekoder može također sadržavati međusklop 4034 prema modemiziranom povratnom kanalu 4002 prema proizvođaču televizijskog signala, tako da korisnik može navesti preferencije i slično natrag proizvođaču televizijskog signala (programa). Prijemnik također sadrži izvršni pogon 4008, upravljač uređaja 4068 i određen broj uređaja 4062 i pogonskih uređaja 4060 za izvršenje jedne ili više aplikacija 4056 (vidi sl. 2).

Za potrebe ove specifikacije, aplikacija je dio kompjuterskog koda za upravljanje funkcijama visoke razine poželjnog prijemnika/dekodera 2020. Primjerice, kada krajnji korisnik usmjeri daljinski upravljač na objektnu tipku koja se vidi na zaslonu televizora 2022 i pritisne tipku izbora, izvršava se niz naredbi koje su povezane s tim objektom.

Interaktivna aplikacija nudi izbornike i izvršava naredbe na zahtjev krajnjeg korisnika te daje podatke koji su vezani za namjenu aplikacije. Aplikacije mogu biti bilo rezidentne aplikacije, dakle one koje su spremljene u ROM (ili “FLASH” memoriju ili drugu stalnu memoriju) prijemnika/dekodera 2020 ili emitirane te učitane u RAM ili “FLASH” memoriju prijemnika/dekodera 2020.

Neki primjeri aplikacija koje su detaljnije opisane u gore navedenim patentnim prijavama su:

Aplikacija inicijalizacije koja je prilagodljiva zbirka modula koji omogućuju da prijemnik/dekoder 2020 odmah radi u MPEG-2 okolini.

Startna aplikacija koja omogućuje bilo kojoj aplikaciji, bilo učitanoj ili rezidentnoj, da se izvrši na prijemniku/dekoderu 2020.

Programski vodič je interaktivna aplikacija koja daje punu informaciju o programiranju.

“Pay per view” aplikacija, koja je interaktivna usluga dostupna na svakom PPV kanalu digitalne televizije, koja omogućuje krajnjem korisniku da kupi tekući događaj.

Aplikacija za PC učitavanje omogućuje krajnjem korisniku učitavanje kompjuterskog softvera pomoću ove aplikacije.

Preglednik magazina je aplikacija koja sadrži kružno video emitiranje slika kojima upravlja krajnji korisnik pomoću objektnih tipki na ekranu.

“Aplikacija za televizijsku kupovinu omogućuje ponudu proizvoda za prodaju koja se prenosi prijemniku/dekoderu 202 i prikazuju na televizoru 2022 te omogućuje krajnjem korisniku odabiranje određenog proizvoda za kupnju.

Aplikacije se spremaju na memorijskim lokacijama prijemnika/dekodera 2020 i prikazane kao izvorne datoteke. Izvorne datoteke sadrže jedinične datoteke opisa grafičkih objekata, jedinične datoteke blok varijabli, datoteke sekvencija naredbi, aplikacijske datoteke i datoteke podataka, što je potpunije opisano u gore navedenim specifikacijama.

U MPEG toku podataka, svaki modul sadrži skupinu MPEG tablica. Svaka MPEG tablica može se formatirati kao određen broj odlomaka. U MPEG toku podataka, svaki odlomak je veličine do 4 kilobajta. Za prijenos podataka preko serijskog ili paralelnog porta, na primjer, moduli se slično dijele u tablice i odlomke, a veličina odlomka ovisna je o prijenosnom mediju.

Moduli se prenose u MPEG toku podataka u obliku paketa podataka koji su tipično 188 bajta unutar odgovarajućih tipova toka podataka: na primjer, toka video podataka, toka audio podataka i toka teletekst podataka. Svaki paket prethodi paketnim identifikatorom (PID) od 13 bita, jedan PID za svaki paket koji se prenosi MPEG tokom podataka. Tablica programske mape (PMT tablica) sadrži listu različitih tokova podataka i čini sadržaj svakog toka podataka sukladno odgovarajućem PID-u. Uz programe, neki PID-i mogu se pridružiti aplikacijama ili ostalim podacima koji su sadržani u toku podataka, pri čemu je PID određen korištenjem PMT tablice.

Dekoder sadrži memoriju koja je podijeljena u RAM dio, “FLASH” dio i ROM dio, ali fizička organizacija se razlikuje od logičke organizacije. Memorija se može nadalje podijeliti u memorijske dijelove koji su povezani s različitim međusklopovima. S jedne točke gledišta, memoriju možemo smatrati kao dio hardvera. S druge točke gledišta, memoriju možemo smatrati podrškom ili spremnikom cijelog sustava, nezavisno od hardvera.

Sustav se može smatrati centriranim oko izvršnog pogona 4008 koji sačinjava dio virtualnog stroja 4007. On je povezan s aplikacijama na jednoj strani (strana “visoke razine”) i, na drugoj strani (strana “niske razine”), s različitim intermedijernim logičkim jedinicama koje su niže razmotrene, s hardverom prijemnika/dekodera 4061. Hardver prijemnika/dekodera može se smatrati da uključuje različite dijelove međusklopova koji su gore razmotreni (međusklop 2030 za ručni upravljač 2026, međusklop MPEG toka 4028, serijski međusklop 4030, paralelni međusklop 4032, međusklopovi za čitače kartica 4036 i međusklop 4034 za modemizirani povratni kanal 4002).

Prema slici 2, različite aplikacije 4057 povezane su s jedinicom 4007. Neke od češće korištenih aplikacija mogu biti manje ili više stalno rezidentne u sustavu, kao što je označeno na 4057, dok se ostale učitavaju u sustav, primjerice iz MPEG toka podataka ili ostalih portova, prema potrebi.

Jedinica 4007 sadrži, uz izvršni pogon 4008, rezidentnu biblioteku funkcija 4006 koja sadrži kutiju alata (toolbox) 4058. Biblioteka sadrži različite funkcije u C jeziku koje koristi stroj 4008. Između ostalog, te funkcije uključuju rukovanje podacima kao što je kompresija, ekspanzija ili uspoređivanje strukture podataka, crtanje linija itd.

Biblioteka 4006 sadrži informacije o firmveru 4061 u prijemniku/dekoderu 2020, kao što su brojevi verzija hardvera i softvera, raspoloživi RAM prostor i funkcije koje se rabe za učitavanje novog uređaja 5062. Funkcije se mogu učitati u biblioteku, pohranjene u “FLASH” ili RAM memoriji.

Izvršni pogon 4008 povezan je s upravljačem uređaja 4068 koji je povezan sa skupom uređaja 4062 koji su povezani s pogonskim uređajima 4060 koji su opet povezani s portovima ili međusklopovima. Općenito, pogonski uređaj možemo smatrati da određuje logički međusklop, tako da se dva različita pogonska uređaja mogu vezati za zajednički fizički port. Uređaj se normalno može vezati s više nego jednim pogonskim uređajem. Ako je uređaj povezan s jednim pogonskim uređajem, uređaj će normalno biti načinjen da ima punu funkcionalnost koja je potrebna za komunikaciju, tako da je izbjegnuta potreba za odvojenim pogonskim uređajem. Neki uređaji mogu međusobno komunicirati.

Kao što će biti niže objašnjeno, postoje 3 oblika komuniciranja od uređaja 4062 prema izvršnom pogonu: pomoću varijabli, međuspremnika i događaja koji se šalju u red čekanja događaja.

Svaka funkcija prijemnika/dekodera 2020 predstavljena je uređajem 4062. Uređaji mogu biti lokalni ili udaljeni. Lokalni uređaji 4064 uključuju inteligentne kartice, SCART veznik signala, modeme, serijske i paralelne međusklopove, MPEG video i audio player te ekstraktor MPEG odlomaka i tablica. Daljinski uređaj 4066, koji se izvršava na udaljenom mjestu, razlikuje se od lokalnih uređaja što se port i postupci moraju definirati od strane vlasnika sustava ili kreatora, a ne uređajem ili pogonskim uređajem kojega izrađuje i kreira proizvođač prijemnika/dekodera.

Kada je načinjen novi uređaj 4062, on se može ugraditi u postojeći prijemnik/dekoder 2020 učitavanjem relevantne aplikacije 4056 iz difuzijskog centra. Ovo učitavanje vrši prijemnik/dekoder 2020 aplikacijom 4056 koja provjerava verziju hardevra i softvera i, ako je točna, učitava softverski modul koji predstavlja novi uređaj 4062 i traži postupak biblioteke 4006 da instalira kod novog uređaja unutar firmvera (u “FLASH” memoriju). Time se postiže elastična i sigurna instalacija novih funkcija unutar prijemnika/dekodera 2020 bez učinka na ostatak softvera.

Upravljač uređaja 4068 je opći softverski međusklop između aplikacije 4056 i specifičnih funkcija prijemnika/dekodera 2020. Upravljač uređaja 4068 kontrolira pristup 4062, javlja prijem neočekivanih događaja i upravlja dijeljenom memorijom.

Izvršni pogon 4008 radi pod kontrolom mikroprocesora i općeg programskog aplikacijskog međusklopa. Ona se instalira u svaki prijemnik/dekoder 2020 tako da su svi prijemnici/dekoderi 2020 identični s aplikacijske točke gledišta.

Stroj 4008 izvršava aplikaciju 4056 na prijemniku/dekoderu 2020. On izvršava interaktivne aplikacije 4056 i prihvaća događaje izvan prijemnika/dekodera 2020, pokazuje grafiku i tekst, poziva uređaje koji vrše usluge i koristi funkcije biblioteke 4006 koja je vezana za stroj 4008 za specifičan proračun.

Izvršni pogon 4008 je izvršni kod koji je instaliran na svakom prijemniku/dekoderu 2020, te uključuje interpreter za interpretiranje i izvršavanje aplikacija. Stroj 4008 može se prilagoditi bilo kojem operativnom sustavu, uključujući jednozadaćni operativni sustav (kao što je MS-DOS). Stroj 4008 temelji se na procesnim jedinicama sekvencera (koji uzima različite događaje kao što su pritisak tipke, da izvrši različite akcije), te ima vlastiti regulator rasporeda da upravlja događajima u redu čekanja iz različitih hardverskih međusklopova. On također upravlja prikazom grafike i teksta. Procesna jedinica sekvencera sadrži skup akcija-skupina. Svaki događaj izaziva procesnu jedinicu sekvencera da se pomakne iz tekuće akcija-skupine u drugu akcija-skupinu, ovisno o prirodi događaja, te da izvrši akcije nove akcija-skupine.

Stroj 4008 sadrži punjač (loader) koda za punjenje i učitavanje aplikacije 4056 u memoriju prijemnika/dekodera 2028. Samo neophodan kod se unosi u RAM ili “FLASH” memoriju, da se osigura optimalna uporaba. Učitani podaci su provjereni mehanizmom izvornosti da se spriječi bilo kakva promjena aplikacije 4056 ili izvršenje bilo kakve neautorizirane aplikacije. Stroj 4008 nadalje sadrži dekompresor. Budući da je aplikacijski kod (oblik međukoda) komprimiran zbog očuvanja prostora i brzog učitavanja iz MPEG-2 prijenosnog toka ili ugrađen u prijemnik/dekoder, kod mora biti dekomprimiran prije unošenja u RAM. Stroj 4008 također sadrži interpreter da se interpretira aplikacijski kod za obnavljanje različitih promjenjivih vrijednosti i da se odrede promjene statusa, te kontrolor pogrešaka.

Prije korištenja usluga bilo kojeg uređaja 4062, program (kao što je aplikacijski niz naredbi) se treba deklarirati kao “klijent”, dakle logički pristupa uređaju 4062 ili upravljaču uređaja 4068. Upravljač daje klijentu odgovarajući broj klijentov broj koji se navodi pri svakom pristupu uređaju. Uređaj 4062 može imati nekoliko klijenata, a broj klijenata za svaki uređaj 4062 određen je ovisno o tipu uređaja 4062. Klijent se predstavlja uređaju 4062 postupkom “uređaj: otvoren kanal” (device: open channel). Tim postupkom dodjeljuje se određenom klijentu njegov broj. Klijent se može izuzeti iz liste klijenata upravljača uređaja 4068 postupkom “uređaj: zatvori kanal” (device: close channel).

Pristup uređaju 4062 od strane upravljača uređaja 4068 može biti bilo sinkroni ili asinkroni. Za sinkroni pristup koristi se postupak “uređaj: poziv”. To je način pristupa podacima koji je odmah dostupan ili funkcionalnosti koja ne uključuje čekanje na željeni odgovor. Za asinkroni pristup koristi se postupak “uređaj: I/O”. To je način pristupa podacima koji uključuje čekanje na odgovor, primjerice skaniranje frekvencija prijemnika da se nađe multipleks ili da se natrag dobije tablica iz MPEG toka. Kada je traženi rezultat dostupan, događaj se stavlja u red čekanja stroja da se signalizira njegov dolazak. Dodatni postupak “uređaj: događaj” predstavlja način upravljanja neočekivanim događajima.

Kao što je gore navedeno, glavna petlja izvršnog pogona povezana je s različitim procesnim jedinicama sekvencera, pa ako glavna petlja naiđe na odgovarajući događaj, kontrola se trenutačno prenosi jednoj procesnoj jedinici sekvencera.

Dakle, može se vidjeti da osnovni sustav daje platformu koja ima odgovarajuću elastičnost da se omogući aplikaciji komuniciranje s različitim uređajima.

Pogonski uređaj modema

Precizni detalji realizacije različitih funkcija i podjele između hardvera i softvera je stvar izbora realizatora i neće biti iscrpno opisana. Valja međutim naglasiti da su namjenski integrirani krugovi koji mogu izvršiti tražene operacije u ovom pogonskom uređaju komercijalno dostupni ili se mogu jednostavno načiniti, te se mogu koristiti kao osnova za hardverski ubrzivač ili se može poželjnije modificirati da se načini namjenski hardverski ubrzivač, da se ugrade različite potrebne operacije, čime se smanjuje potrebna procesorska snaga za izvršenje softvera. Međutim, potrebne operacije mogu se ugraditi u softver ako je raspoloživo dovoljno procesorske snage. Pogonski uređaj može smatrati kao sastavljen iz niza pojedinačno dostupnih funkcionalnih jedinica, a svaka se u nastavku navodi kao “naredba”.

Svaka naredba usklađuje se s aplikacijom pod kontrolom upravljača uređaja 4068 pomoću jednog od tri standardna postupka koji su gore navedeni, koji su zajednički svim uređajima. Informacija se može izmijeniti između aplikacije i uređaja pomoću parametarske tablice. Zbog jednostavnosti, tri osnovna postupka su sljedeća:

1) Uređaj: poziv (call). Ovaj postupak može koristiti aplikacija izvršenjem sinkronih naredbi ili prijenosa podataka. Izvršenje aplikacije je odgođeno sve dok se kontrola ne vrati nakon što je pogonski uređaj završio operaciju. To omogućuje pouzdani nadzor operacija koje se moraju izvršiti strogim redoslijedom.

2) Uređaj: I/O. Ovaj postupak omogućuje asinkronu operaciju. Dakle, aplikacija može poslati zahtjev za prijenos podataka ili za izvršenje određene funkcije pogonskom uređaju i izvršenje aplikacije se može nastaviti dok prijenos podataka ili funkciju ne izvrši pogonski uređaj.

3) Uređaj: događaj (event). Funkcija hvatanja događaja omogućuje signaliziranje događaja od uređaja aplikaciji, te aplikacija vrši određenu akciju kao odgovor na događaj neovisno o tome koji kod aplikacije se izvršava u vrijeme kada je signaliziran događaj. Zapravo, aplikacija je prekinuta. Događajima se može dodijeliti prioritet. Događaji se mogu koristiti kao signal događaja koji se zbivaju na međusklopu, kao što je resetiranje sabirnice ili da se postigne praćenje asinkronih naredbi, primjerice signaliziranjem završetka traženog prijenosa podataka.

Ovaj pogonski uređaj prikazan je kao blok 500 (slika 3), koji ima logičku jedinicu 501, kontrolnu memoriju 502 i memoriju međuspremnika 503. Ove dvije memorije su logički različite, ali obje čine dio iste fizičke memorije (točnije, memorija međuspremnika čini dio RAM memorije, dok kontrolna memorija čini dio RAM ili “FLASH” memorije). Pogonski uređaj povezan je s upravljačem uređaja 4068 i modemskim međusklopom 550, kao što je prikazano. Svaka naredba sačinjava dio logičke jedinice 501, te može raditi na dijelovima kontrolne memorije i/ili memorije međuspremnika.

Kao što je gore opisano, komuniciranje između uređaja/pogonskih uređaja i upravljača uređaja 4068 vrši se pomoću 3 tipa postupaka: pozivi, IO-vi i događaji. Za postupke koje koristi pogonski uređaj 500 koriste se pozivi da se pošalju različiti parametri iz aplikacije kroz upravljač uređaja do pogonskog uređaja, IO-vi se rabe za slanje naredbi iz aplikacije kroz upravljač uređaja do pogonskog uređaja, dok se događaji rabe za slanje poruka iz pogonskog uređaja preko upravljača uređaja do aplikacije.

Sada će biti opisane naredbe koje postoje u realizaciji uređaja ovog izuma. Svakoj naredbi može pristupiti aplikacija slanjem identifikatora naredbe kao parametra putem jednog od tri navedena standardna postupka. Ne trebaju postojati sve naredbe koje su niže navedene, te se funkcije naredbi mogu promijeniti. Premda se naredbe mogu neovisno postaviti ili promijeniti, kao što će se vidjeti, određeni boljitak nastaje kao rezultat sjedinjene funkcionalnosti koje daju opisane naredbe.

Naredbe će biti opisane glede svojstava i funkcija koje posjeduje svaka naredba, zajedno s proizvoljnim i poželjnim svojstvima. S danim informacijama i postojećim specifikacijama, stvarna realizacija ovih svojstava trebala bi biti izravna za onoga koji poznaje ovo područje, te su precizne pojedinosti prepuštene realizatoru. Kao primjer, svaka naredba može se ugraditi u softver, poželjno napisana u C programskom jeziku i poželjno prevedena da se izvrši na procesoru koji izvršava aplikaciju. Međutim, pogonski uređaj može se izvršiti na odvojenom procesoru, te se neke ili sve naredbe mogu ugraditi u namjenski hardver. Pozivi i IO naredbe mogu signalizirati informaciju ili proslijediti parametre natrag aplikaciji postavljanjem vrijednosti u parametarskoj tablici koja je spremljena u memoriji čija adresa se šalje uređaju.

S više pojedinosti, postupci i naredbe koji se koriste su sljedeći:

Uređaj: poziv (call)

Set: postavlja veličinu međuspremnika, pomak sata.

Comm set: postavlja veličinu podataka (5 ili 8 bita), paritet, brzinu prijenosa.

Char set: postavlja znak za pauzu i kašnjenje.

Control set: omogućuje/onemogućuje signal kojega treba poslati udaljenom uređaju.

Pattern set: postavlja uzorke koje treba tražiti.

Uređaj: IO

Command: šalje naredbu pogonskom uređaju bez interpretiranja.

Send: šalje podatke pogonskom uređaju.

Action: naredba pogonskom uređaju s interpretiranjem.

Disconnect: razdvaja pogonski uređaj.

Uređaj: događaj (event)

Receive: signalizira prijem poruke.

Off: signalizira poteškoću u prijenosu.

Postupak također sadrži kod pogreške za povratno izvješće i (osim za događaj: off ime postupka) izvješće o pozivu, za povratno izvješće od pogonskog uređaja prema upravljaču uređaja. Također, poziv (call) i IO postupak sadrže memorijsku adresu gdje se poslana informacija (parametri i ostalo) može naći.

Funkcije većine ovih naredbi su općenito standardne. Međutim, ovaj sustav sadrži posebnu naredbu naredbe poziva: pattern set. Ova naredba definira jedan ili više uzoraka koje traži logička jedinica 501. Naredba sadrži memorijsku adresu a memorija sadrži, počevši od te adrese, niz uzoraka. (Točnije, prvo mjesto u memoriji sadrži broj uzoraka, zatim slijede pojedini uzorci i svaki pojedini uzorak u memoriji uključuje zaglavlje s dužinom tog uzorka).

Općenito, mogu se postaviti tri različita tipa uzorka, da se generiraju događaji, ACK-ovi (pozitivna potvrda) i NACK-ovi (negativna potvrda). Naravno, moguće je uključiti sva 3 tipa uzoraka u istoj naredbi, pri čemu zaglavlje svakog uzorka određuje tip toga uzorka, sa zaglavljem svakog uzorka koje identificira tip toga uzorka. Poželjno je, međutim, koristiti 3 podoblika naredbe, za tri tipa uzorka. Dakle, ACK i NACK uzorci koji mogu biti potrebni da se detektira pouzdani prijam naredbe modemom poželjno se postavljaju korištenjem namjenskih naredbi, te se svi ostali uzorci koriste za aktiviranje događaja, a svakom uzorku je dodijeljen broj da se uzorci međusobno mogu razlikovati. Ove naredbe čine memorijsko područje 510 (slika 4) u kontrolnoj memoriji 502. Ovo memorijsko područje ima 3 segmenta koji sadrže uzorke događaja, ACK i NACK. Logička jedinica 501 sadrži jedinicu uspoređivača 511 koja je povezana s ovim memorijskim područjem.

Memorijsko područje 510 sadrži memorijska područja koja su određena s 3 naredbe pattern set. U ovom slučaju, 3 segmenta memorijskog područja mogu biti fizički u različitim memorijskim regijama. Jedinica uspoređivača 511 mora spremiti početne adrese 3 segmenta i, da se postigne pristup različitim uzorcima, koristiti broj uzoraka (kako je spremljen na početku svakog segmenta) i duljine pojedinačnih uzoraka da se odrede precizni položaji uzoraka i postigne pristup svakom od njih, prema potrebi. Alternativno, jedinica uspoređivača 511 može incijalizirati memoriju postavljanjem memorijskog područja 510 kao tablice uzoraka na unaprijed određenom mjestu.

Kada je primljena poruka, šalje se u međuspremnik, u memoriju međuspremnika 503. Ova memorija je podijeljena u određeni broj međuspremnika 512, tako da poruka može zauzeti više nego jedan međuspremnik. Međutim, prostor poruke je logički kontinuiran za bilo koju pojedinačnu poruku. Ako se provodi traženje uzorka, uspoređivač 511 traži posljednja 32 znaka poruke da se poklopi s bilo kojim uzorkom koji je spremljen u memorijskom području 510.

Ako je nađeno poklapanje, onda se tip poklapanja (događaj, ACK ili NACK) piše u zaglavlje poruke kako je spremljen u međuspremniku, te pogonski uređaj poduzima odgovarajuću akciju.

Valja naglasiti da se detekcija ACK i NACK uzoraka koristi za detekciju očekivanih odgovora modema, primjerice kada su poslane naredbe dok je modem isključen. Ostali signali modema uspoređuju se s odvojenom listom uzoraka te se rabe za aktiviranje događaja. Zbog toga se postavljanje ACK i NACK uzoraka poželjno provodi neovisno o postavci liste uzoraka koji odgovaraju neočekivanim događajima ili ostalim porukama modema.

Na taj način, aplikacija može komunicirati s različitim modemima. Na primjer, mnogi modemi mogu općenito odgovarati standardu, kao što je Hayes-ov standard, za niz naredbi i odgovore, ali mogu imati dodatne mogućnosti, za koje se generira odgovarajući niz kao odgovor. U tom slučaju, ACK i NACK uzorci postavljaju se kao standardni uzorak, te niz koji je odgovor i koji tada odgovara dodatnim mogućnostima može se dodijeliti signalima događaja.

Slika 5 prikazuje poruku 520 koja se nalazi u memoriji međuspremnika 503. Poruka se sastoji iz zaglavlja 521 i tijela 522. Poruka je u ovom slučaju fizički podijeljena između dva međuspremnika 512 i 512’. Uspoređivač 520 vrši uspoređivanje uzoraka (dakle, traži podudarnost s uzorcima koji su spremljeni u memorijskom području 510) preko posljednja 32 znaka područja 523 tijela poruke 522. Priroda bilo koje nađene podudarnosti se ubacuje u zaglavlje poruke 521 u memoriji međuspremnika.

Moguće je da se dogode više od dva podudaranja, na dva načina. Prvo, mogu se dogoditi dva uzorka istog tipa (na različitim položajima u posljednja 32 znaka poruke). Ova dvostruka podudarnost može se zanemariti, dakle može se tretirati kao jedno podudaranje. Drugo, mogu se dogoditi dva podudaranja različitog tipa (ponovo, na različitim položajima u posljednja 32 znaka). Ovisno o okolnostima, uspoređivač 511 može se postaviti da ukaže na tip podudarnosti sukladno bilo unaprijed određenom prioritetu sekvencija između različitih tipova podudarnosti ili sukladno tome koji je uzorak bliži kraju poruke.

U zapovjednom načinu, dakle kada su postavljeni parametri modema, ova tehnika može se koristiti za slanje komandne poruke pogonskom uređaju. Poruka se interpretira pogonskim uređajem i ne šalje se kroz međusklop prema, primjerice, serveru podataka. Za svaku poslanu naredbu, pogonski uređaj traži uzorak u povratnoj poruci i sukladno tome odgovara pogonskom uređaju.

U ovom načinu, također je moguće primiti poruku kroz međusklop bez slanja naredbe. To se može dogoditi ako se, primjerice, detektira napon prstena. U tom slučaju, pogonski uređaj mogao bi također tražiti uzorak u listi uzoraka događaja.

U “on-line” načinu, modem je povezan sa serverom podataka te je moguće da primi poruku s tog servera. Pogonski uređaj traži uzorak u posljednja 32 znaka koje je primio sa servera podataka.

Gore navedene naredbe i događaji su samo ilustracija. Ovaj izum može se realizirati na brojne načine te, konkretno, neke naredbe mogu se kombinirati s ostalim koje vrše slične funkcije, ili se neke mogu izuzeti u pojednostavljenim realizacijama. Hardverske i softverske realizacije svake funkcije mogu se slobodno miješati, kako među naredbama tako i unutar jedne naredbe.

Razumljivo je da funkcije izvršava hardver, kompjuterski softver i slično, te se izvršavaju nakon električnih ili sličnih signala ili njihovim korištenjem. Softverske realizacije mogu se spremiti u ROM ili se mogu spremiti ili ugraditi u FLASH.

Jasno, ovaj izum je gore opisan isključivo kao primjer, te se modifikacije pojedinosti mogu izvršiti unutar dosega ovog izuma.

Svako svojstvo prikazano je u opisu, te (gdje je to primjereno) patentni zahtjevi i crteži mogu se dati odvojeno ili u nekoj odgovarajućoj kombinaciji.

Claims (29)

1. Pogonski uređaj za upravljanje i komuniciranje s modemom, naznačen time što se sastoji iz memorije međuspremnika za primanje i spremanje poruka iz modema, kontrolne memorije za spremanje kontrolnih parametara i logičke jedinice za kontroliranje pogonskog uređaja i tok poruka, gdje logička jedinica sadrži uspoređivač za uspoređivanje uzoraka koji su spremljeni u kontrolnu memoriju s onima koji su spremljeni u memoriju međuspremnika da se generira signal za slanje upravljaču uređaja koji je povezan s pogonskim uređajem.

2. Pogonski uređaj prema zahtjevu 1, naznačen time što uspoređivač uspoređuje spremljene uzorke s onima koji su unaprijed određene konačne duljine poruke.

3. Pogonski uređaj prema zahtjevu 1 ili 2, naznačen time što su uzorci određenog broja tipova i može biti više uzoraka istog tipa.

4. Pogonski uređaj prema zahtjevu 3, naznačen time što uzorci tipova sadrže događaje, ACK-ove (pozitivna potvrda) i NACK-ove (negativna potvrda), a generirani signal pokazuje tip uzorka koji se slaže.

5. Pogonski uređaj prema zahtjevu 4, naznačen time što pogonski uređaj šalje signal upravljaču uređaja njegovim dodavanjem poruci koja je primljena modemom.

6. Pogonski uređaj prema zahtjevu 4 ili 5, naznačen time što su naredbe izmijenjene između pogonskog uređaja i upravljača uređaja u obliku poziva (calls), koji postavljaju parametre u pogonskom uređaju, IO-va koji šalju kontrolne signale i podatke pogonskom uređaju i događaja (events), koji signalizira upravljaču uređaja detekciju uzorka ili prijem poruke ili poteškoće u prijenosu.

7. Pogonski uređaj prema zahtjevu 6, naznačen time što jedan oblik naredbe poziva sadrži bar jednu naredbu za postavljanje naredbe kojom se definira jedan ili više uzoraka koje traži uspoređivač.

8. Pogonski uređaj prema zahtjevu 7, naznačen time što postoje 3 podtipa naredbe za postavljanje uzorka kojega treba tražiti; po jedna naredba postavljanja uzorka za svaki tip uzorka.

9. Pogonski uređaj prema zahtjevu 7 ili 8, naznačen time što su naredbe ili bar jedna naredba za postavljanje uzorka načinjeni da se definira množina uzoraka koje treba uspoređivati; svaki uzorak ima pridruženi signal događaja koji se generira nakon detekcije odgovarajućeg uzorka.

10. Pogonski uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 4 do 9, naznačen time što su uzorci koji se traže spremljeni u odgovarajuća podpodručja kontrolne memorije.

11. Pogonski uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 4 do 9, naznačen time što su uzorci koji se traže spremljeni u jednom kontinuiranom području kontrolne memorije.

12. Pogonski uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što se u slučaju više poklapanja registrira samo zadnje.

13. Pogonski uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 1 do 11, naznačen time što se u slučaju više poklapanja bilježi tip sukladno unaprijed određenom redoslijedu prioriteta između različitih tipova poklapanja.

14. Prijemnik/dekoder, naznačen time što ima ugrađen pogonski uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva.

15. Metoda upravljanja i komunikacije s modemom koristeći pogonski uređaj koji se sastoji iz memorije međuspremnika i kontrolne memorije, naznačena time što uključuje sljedeće stupnjeve: prijem i spremanje poruka iz modema u navedenu memoriju međuspremnika; spremanje kontrolnih parametara u navedenu kontrolnu memoriju i uspoređivanje uzoraka koji su spremljeni u kontrolnu memoriju s porukama koje su spremljene u memoriju međuspremnika da se generira signal za slanje upravljaču uređaja koje je povezan s pogonskim uređajem.

16. Metoda prema zahtjevu 15, naznačena time što su uspoređeni spremljeni uzorci s onima koji su unaprijed određene konačne duljine poruke.

17. Metoda prema zahtjevu 15 ili 16, naznačena time što su uzorci određenog broja tipova i može biti više uzoraka istog tipa.

18. Metoda prema zahtjevu 17, naznačena time što uzorci tipova sadrže događaje, ACK-ove (pozitivna potvrda) i NACK-ove (negativna potvrda), a generirani signal pokazuje tip uzorka koji se podudara.

19. Metoda prema zahtjevu 18, naznačena time što pogonski uređaj šalje signal upravljaču uređaja njegovim dodavanjem poruci koja je primljena modemom.

20. Metoda prema zahtjevu 18 ili 19, naznačena time što su naredbe puštene između pogonskog uređaja i upravljača uređaja u obliku poziva, koji postavljaju parametre u pogonskom uređaju, IO-va koji šalju kontrolne signale i podatke pogonskom uređaju i događaja, koji signalizira upravljaču uređaja detekciju uzorka ili prijem poruke ili poteškoće u prijenosu.

21. Metoda prema zahtjevu 20, naznačena time što jedan oblik naredbe poziva sadrži bar jednu naredbu za postavljanje naredbe kojom se definira jedan ili više uzoraka koji se traže u kontrolnoj memoriji.

22. Metoda prema zahtjevu 21, naznačen time što postoje 3 podtipa naredbe za postavljanje uzorka kojega treba tražiti; po jedna naredba postavljanja uzorka za svaki tip uzorka.

23. Metoda prema zahtjevu 21 ili 22, naznačena time što su naredbe ili bar jedna naredba za postavljanje uzorka načinjena da se definira množina uzoraka koje treba uspoređivati; svaki uzorak ima pridruženi signal događaja koji se generira nakon detekcije odgovarajućeg uzorka.

24. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 21 do 23, naznačena time što su uzorci koji se traže spremljeni u odgovarajuća podpodručja kontrolne memorije.

25. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 21 do 23, naznačena time što su uzorci koji se traže spremljeni u jednom kontinuiranom području kontrolne memorije.

26. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 15 do 25, naznačena time što se u slučaju više poklapanja registrira samo zadnje.

27. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 15 do 25, naznačena time što se u slučaju više poklapanja bilježi tip sukladno unaprijed određenom redoslijedu prioriteta između različitih tipova poklapanja.

28. Pogonski uređaj za kontroliranje i komuniciranje s modemom, naznačen time što je suštinski jednak ovdje opisanom.

29. Metoda za kontroliranje i komuniciranje s modemom, naznačen time što koristi pogonski uređaj koji je suštinski jednak ovdje opisanom.