KR100357632B1 - Method and apparatus for implementing internal processor communication algorithm in local area network - Google Patents

Method and apparatus for implementing internal processor communication algorithm in local area network Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for implementing an internal processor communication algorithm in a local area network are provided to perform a communication with several slave processors by once, thereby solving a limitation item in a communication speed. CONSTITUTION: Task #1-Task #N(12-1,...,12-N) are application tasks operated by a communication system. A LAN(Local Area Network) IPC(Industrial Process Control) task(10) is a main task provided for operating IPC. A timer database(DB)(14) is used for driving a timer for retransmitting when there is no a response relating to a transmitted IPC message. An MAC(Medium Access Control) address resolution Database(DB)(16) is a data storage place having an MAC address of a destination processor. A LAN controller(18) controls an internal processor communication. At this time, a transition of an event-state of the LAN IPC task(10) is performed.

Description

근거리통신망에서 내부프로세서통신 알고리즘 구현방법 및 장치Method and apparatus for implementing internal processor communication algorithm in local area network

본 발명은 통신시스템에 관한 것으로, 특히 근거리통신망에서 내부프로세서통신(Inter Processor Communication)을 수행하기 위한 알고리즘 구현방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a method and apparatus for implementing an algorithm for performing inter-processor communication in a local area network.

종래에 통신시스템에서는 사용되는 프로세서 사이의 IPC(Industrial Process Control)를 주로 직렬통신 컨트롤러(Serial Communication Controller)를 이용하여 구현하였다. 이 방식의 대체적 구성도는 제1도와 같다.In the conventional communication system, IPC (Industrial Process Control) between processors used is mainly implemented using a serial communication controller. An alternative schematic of this approach is shown in FIG.

상기 IPC 방식은 한번에 항상 하나의 마스터 프로세서(master processor) MST-P와 하나의 슬레이브 프로세서(slave processor) SLV-P# X(X는 1∼N의 변수)만이 통신이 가능하였다. 것은 SIO(serial input-output) 칩의 제공되는 특성상 정해진 시간에는 1:1 통신만이 가능하다.In the IPC scheme, only one master processor MST-P and one slave processor SLV-P # X (where X is a variable of 1 to N) can communicate at a time. This is because of the provided characteristics of the serial input-output (SIO) chip, only 1: 1 communication is possible at a given time.

그러나 제1도와 같이 직렬통신 컨트롤러를 이용한 IPC 동작을 수행함에 있어 항상 1:1 통신만이 가능하여 한번에 여러 슬레이브 프로세서 SLV_P#∼#N로 데이타 송/수신을 할때는 마스터 프로세서 MST-P가 소프트웨어적으로 여러번 반복수행하여야 했다. 따라서 마스터 프로세서내 소프트웨어의 과부하(over load)가 심하고, 또한 SIO칩의 특성상 고속의 롱런이 불가능하다는 단점을 가지고 있다.However, in performing IPC operation using the serial communication controller as shown in FIG. I had to repeat it several times. As a result, software overload in the master processor is severe, and the high speed long run is impossible due to the characteristics of the SIO chip.

따라서 본 발명의 목적은 SIO칩을 이용한 IPC 소프트웨어의 단점인 한번에 여러 롱신속도의 제한사항을 해소하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for solving the limitations of several long new speeds at a time, which are disadvantages of IPC software using an SIO chip.

본 발명은 꼭 마스터 프로세서만이 IPC 통신을 시작할 수 있는것이 아니고 슬레이브 프로세서도 자발적으로 IPC의 요구를 다른 어떤 프로세서에게로 할수 있다. 왜냐하면 본 발명에서는 근거리통신의 채널액세스 프로토콜증 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Aecess with Collision Detection)방식에서 제공하는 다중목적지(multiple destination)지정 기능과, 10 Mbps급으로 제공되는 고속의 통신경로가 제공되기 때문이다.In the present invention, not only the master processor can initiate IPC communication, but the slave processor can also voluntarily make an IPC request to any other processor. In the present invention, a multiple destination designation function provided by a channel access protocol certificate CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) for near field communication and a high-speed communication path provided at a 10 Mbps level are provided. Because.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명이 동작할 수 있는 하드웨어 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 프로세서들 P#1에서 P#4는 LAN 케이블(2)을 통해 N대N(N:N) IPC 통신을 할 수 있게 연결되어 있다.2 is a diagram schematically illustrating a hardware structure in which the present invention may operate. Processors P # 1 through P # 4 are connected for N-to-N (N: N) IPC communication via a LAN cable 2.

그리고 제3도는 제2도의 연결구성 하에 동작하는 프로세서들의 LAN IPC 소프트웨어의 개략적인 도면을 보여주고 있다.And FIG. 3 shows a schematic diagram of LAN IPC software for processors operating under the connectivity of FIG.

타스크#1에서 타스크#N(12-1,......12-N)은 통신 시스템에서 운영되고 있는 응용 타스크(application task)이고, LAN IPC 타스크(10)는 본 발명이 IPC를 수행하기 위하여 제공되는 메인타스크이다. 그리고 타이머 데이타 베이스(Timer Database: 이하 "타이머 DB" 칭함)(14)는 전송된 IPC 메시지에 대한 응답이 없을 때 재전송용도로 쓰는 타이머를 구동하기 위하여 사용된다.In task # 1, task #N (12-1,... 12-N) is an application task running in a communication system, and LAN IPC task 10 performs IPC according to the present invention. Main task is provided for. And a timer database (hereinafter referred to as "timer DB") 14 is used to drive a timer used for retransmission when there is no response to the transmitted IPC message.

그리고 매체액세스제어 어드레스해상도 데이타베이스(Medium Access Control address resolution Database: 이하 "MAC 어드레스 DB"라 칭함)(16)는 목적지 프로세서의 MAC 어드레스를 가지고 있는 데이타 저장소이다. LAN컨트롤러(18)는 제2도와 같이 연결된 프로세서간의 내부프로세서통신을 제어한다.A medium access control address resolution database (hereinafter referred to as "MAC address DB") 16 is a data store containing the MAC address of the destination processor. The LAN controller 18 controls internal processor communication between the connected processors as shown in FIG.

이때 LAN IPC 타스크(10)의 이벤트상태 천이도(Event-state Transition Diagram)는 하기 표〈1〉과 같다.At this time, the event-state transition diagram of the LAN IPC task 10 is shown in Table 1 below.

상기 표〈1〉의 이벤트상태 천이도에 따른 LAN IPC의 상세한 동작을 제4도 ∼제6도를 참조하여 상세히 설명한다.The detailed operation of the LAN IPC according to the event state transition diagram in Table 1 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

제4도는 본 발명에 따라 LAN IPC 타스크(10)가 내부프로세서통신을 수행하는 제어흐름도이다. 제4도를 참조하면, 먼저 노멀상태(Normal state)에서 이벤트가 발생하여(100단계) 사용자메시지(user message)가 수신되면 타겟프로세서의 MAC 어드레스를 MAC 어드레스DB(16)로부터 가져와서 MAC 프레임을 구성하여 네트워크로 송신한다(104∼106단계). 그리고 재전송을 위하여 타이머 DB(14)에 송신메시지(Tx massage)를 등록한다(108단계).4 is a control flowchart of LAN IPC task 10 performing internal processor communication according to the present invention. Referring to FIG. 4, when an event occurs in a normal state (step 100) and a user message is received, the MAC frame of the target processor is obtained from the MAC address DB 16 to obtain a MAC frame. And transmit to the network (steps 104 to 106). In operation 108, a Tx massage is registered in the timer DB 14 for retransmission.

그리고 102단계에서 응답타임아웃(Response Time out)이 발생하면(110 단계) LAN IPC 타스크(10)는 타이머 DB(14)에서 해당메시지를 가져와서 재전송하고(112단계), 재전송카운터를 1증가시킨후(114단계), 타이머 DB(14)에 재등록 한다(116단계). 그리고 상기 102단계에서 응답메시지가 수신되면(118단계) 그 결과를 해당 타스크에 전달하고(120단계) 타이머 DB(14)에서 해당 메시지를 없앤다(122단계).When the response timeout occurs in step 102 (step 110), the LAN IPC task 10 gets the corresponding message from the timer DB 14 and retransmits it (step 112), and increases the retransmission counter by one. After that (step 114), the timer DB 14 is re-registered (step 116). When the response message is received in step 102 (step 118), the result is transmitted to the task (step 120), and the message is removed from the timer DB 14 (step 122).

그 다음으로 메시지가 한번 전송된 상태에서는 제5도와 같이 동작한다. 메시지가 한번 전송된 상태에서 이벤트가 발생하고 응답타임아웃이 발생하면(200∼202단계), LAN IPC타스크(10)는 타이머 DB(14)에서 해당 메시지를 가져와서 재전송하고(204단계), 재전송 카운터를 1증가시킨 후 타이머 DB(14)에 재등록한다(206∼208단계). 그리고 이벤트가 발생한후 응답타임아웃이 아니면, LAN IPC타스크(10)는 응답메시지가 수신되었는가를 판단하고(210단계) 응답메시지가 수신되었으면 결과를 해당 타스크에 전달하고 타이머 DB(14)에서 해당 메시지를 없앤다(212∼214단계).Next, when the message is transmitted once, it operates as shown in FIG. If an event occurs in a state where a message is transmitted once and a response timeout occurs (steps 200 to 202), the LAN IPC task 10 retrieves the message from the timer DB 14 and retransmits it (step 204). The counter is incremented by 1 and re-registered in the timer DB 14 (steps 206 to 208). If the response timeout does not occur after the event occurs, the LAN IPC task 10 determines whether a response message has been received (step 210). If a response message is received, the LAN IPC task 10 transmits a result to the task and the corresponding message from the timer DB 14. Eliminate (steps 212-214).

그 다음으로 메시지가 두번 전송된 상태에서는 제6도와 같이 동작한다. 메시지가 한번 전송된 상태에서 이벤트가 발생하고 응답타임아웃이 발생하면(300∼302단계). LAN IPC타스크(10)는 사용자에게 에러메시지를 전달하고(304단계), 타이머 DB(14)로부터 해당 메시지를 제거한다(306단계). 그리고 이벤트가 발생한 후 응답타임아웃이 아니면, LAN IPC타스크(10)는 응답메시지가 수신되었는가를 판단하고(308단계) 응답메시지가 수신되었으면 결과를 해당 타스크에 전달하고 타이머 DB(14)에서 해당 메시지를 없앤다(310∼312단계).Next, when the message is transmitted twice, it operates as shown in FIG. If an event occurs and a response timeout occurs while the message is transmitted once (steps 300 to 302). The LAN IPC task 10 delivers an error message to the user (step 304), and removes the message from the timer DB 14 (step 306). If the response timeout does not occur after the event occurs, the LAN IPC task 10 determines whether a response message has been received (step 308). If the response message is received, the LAN IPC task 10 transmits a result to the task and the corresponding message from the timer DB 14. Eliminate (steps 310-312).

만약 LAN IPC 타스크(10)가 멀티캐스트모드(동보통신모드)로 설정되어 있으면 제7도와 같이 수행한다. LAN IPC 타스크(10)는 매 2초마다 헬로우 타이머(Hello Timer)를 구동하여 IPC의 목적지가 되는 프로세서가 액티브 상태인지를파악한다(400∼402단계). 파악후 MAC 어드레스 DB(16)에 저장된 목적지 MAC 어드레스가 멀티캐스트 어드레스(multi-cast address)였으면 해당하는 모든 목적지 프로세서로부터 응답이 오기 전에는 결과를 사용자 타스크에게 전달하지 않는다(404∼410단계). 만약 모든 목적지 프로세서로부터 응답이 오면 결과를 사용자타스크에 전달한다(412단계).If the LAN IPC task 10 is set to the multicast mode (broadcast mode), the process is performed as shown in FIG. The LAN IPC task 10 runs a Hello Timer every two seconds to determine whether the processor that is the destination of the IPC is in an active state (steps 400 to 402). If the destination MAC address stored in the MAC address DB 16 is a multicast address after the identification, the result is not transmitted to the user task until a response is received from all corresponding destination processors (steps 404 to 410). If the response comes from all the destination processors, the result is transmitted to the user task (step 412).

상술한 바와 같이 본 발명은 근거리통신망에서 내부프로세서통신 알고리즘 구현하므로 마스터 프로세서만이 IPC 통신을 시작할수 있는 것이 아니고 슬레이브 프로세서도 자발적으로 IPC의 요구를 다른 어떤 프로세서에게로 할수 있는 장점이 있다.As described above, since the present invention implements an internal processor communication algorithm in a local area network, not only a master processor can start IPC communication, but a slave processor may voluntarily make an IPC request to any other processor.

제1도는 종래의 프로세서 사이의 IPC(Industrial Process Control)를 직렬통신 컨트롤러를 이용하여 구현한 구성도1 is a block diagram of the implementation of the IPC (Industrial Process Control) between the processor using a serial communication controller

제2도는 본 발명의 프로세서간 통신을 위해 LAN케이블이 연결된 구성도2 is a configuration diagram connected to the LAN cable for communication between the processor of the present invention

제3도는 제2도의 연결구성 하에 동작하는 프로세서들의 LAN IPC 소프트웨어의 개략적인 도면FIG. 3 is a schematic diagram of LAN IPC software of processors operating under the connection of FIG.

제4도는 본 발명에 따라 LAN IPC 타스크(10)가 내부프로세서통신을 수행하는 제어흐름도4 is a control flowchart of the LAN IPC task 10 performs internal processor communication according to the present invention.

제5도는 메시지가 한번 전송된 상태일때 내부프로세서통신을 수행하는 제어흐름도5 is a control flowchart of performing internal processor communication when a message is transmitted once.

제6도는 메시지가 두번 전송된 상태일때 내부프로세서통신을 수행하는 제어흐름도6 is a control flowchart of performing internal processor communication when a message is transmitted twice.

제7도는 멀티캐스트모드(동보통신모드)로 설정되어 있을때의 수행 흐름도7 is a flowchart showing the operation when the multicast mode (broadcast mode) is set.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: LAN IPC 타스크 12-1∼12-N: 타스크#1∼타스크#N10: LAN IPC Tasks 12-1 to 12-N: Task # 1 to Task #N

14: 타이머 DB 16: MAC어드레스 DB14: Timer DB 16: MAC address DB

18: LAN 컨트롤러18: LAN controller

Claims (4)

다수의 프로세서가 근거리통신망 케이블을 통하여 공통접속된 근거리 통신망에서 내부프로세서통신 알고리즘 구현방법에 있어서,A method for implementing an internal processor communication algorithm in a local area network in which a plurality of processors are commonly connected through a local area network cable, 노멀상태에서, 사용자 메시지 수신시 타겟 프로세서로 원하는 메시지 전송하고 타이머 데이타 베이스에 상기 메시지를 등록하고, 응답타임아웃시 상기 타이머 데이타 베이스의 상기 메시지를 재차 전송하고 재등록하며, 응답메시지 수신시 응답결과를 해당 타스크에 전달하고 상기 타이머 데이타베이스로부터 상기 메시지를 제거하는 제1과정과,In the normal state, when a user message is received, a desired message is transmitted to a target processor and the message is registered in a timer database.When the response timeout occurs, the message of the timer database is retransmitted and re-registered, and a response result is received when a response message is received. Transmitting a to the task and removing the message from the timer database; 상기 메시지 한번 전송된 상태에서 응답타임아웃시 상기 타이머 데이타 베이스의 상기 메시지를 재차 전송하고 재등록하며, 응답메시지 수신시 응답결과를 해당 타스크에 전달하고 상기 타이머 데이타베이스로부터 상기 메시지를 제거하는 제2과정과,A second time of retransmitting and re-registering the message of the timer database in response timeout in the state of transmitting the message once, and transmitting the response result to the task and removing the message from the timer database upon receiving the response message; Process, 상기 메시지 두번 전송된 상태에서 응답타임아웃시 사용자에게 에러메시지를 전달하고 상기 타이머 데이타베이스로부터 상기 메시지를 제거하고, 응답메시지 수신시 응답결과를 해당 타스크에 전달하고 상기 타이머 데이타베이스로부터 상기 메시지를 제거하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.In response to the message being sent twice, an error message is delivered to the user upon response timeout and the message is removed from the timer database. Upon receipt of the response message, the message is sent to the task and the message is removed from the timer database. Method comprising the third step of doing. 다수의 프로세서가 근거리통신망 케이블을 통하여 공통접속된 근거리 통신망에서 내부프로세서 동시 다중통신 구현방법에 있어서,In the local processor simultaneous multiple communication in a local area network in which a plurality of processors are commonly connected through a local area network cable, 상기 동시 다중통신 구현을 위해 설정된 헬로우 타이머를 소정 주기로 구동하는 제1과정과,A first process of driving the hello timer set for the simultaneous multiple communication at a predetermined period; 제1과정에 응답하여 상기 통신망의 목적지 프로세서가 액티브상태인가를 판별하는 제2과정과,A second process of determining whether a destination processor of the communication network is active in response to the first process; 상기 목적지 프로세서가 액티브상태일때 목적지 매체액세스제어 어드레스가 동시 다중통신어드레스인가를 판단하는 제3과정과,Determining whether a destination medium access control address is a simultaneous multi-communication address when the destination processor is in an active state; 상기 목적지 매체액세스제어 어드레스가 동시 다중통신어드레스임에 응답하여 다중통신에 해당되는 모든 목적지 프로세서들로부터 수신 응답인가를 판단하는 제4과정과,A fourth step of determining whether the destination medium access control address is a reception response from all the destination processors corresponding to the multi-communication in response to the simultaneous multi-communication address; 상기 제4과정에서 해당되는 모든 목적지 프로세서들로부터 수신응답이면 상기 수신응답의 결과를 사용자 타스크에 전달하는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.And a fifth process of transmitting a result of the reception response to a user task if the reception response is received from all the corresponding destination processors in the fourth process. 제1항에 있어서, 상기 헬로우 타이머의 구동주기는 2초임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the driving period of the hello timer is 2 seconds. 근거리통신망에 있어서,In the local area network, 다수개로 구성되며 통신시스템에서 운용되는 응용타스크의 역할을 수행하는 슬레이브 타스크들과,Slave tasks consisting of a plurality of tasks that perform the role of an application task operating in the communication system, 상기 슬레이브 타스크들 내부통신을 전반적으로 제어하는 제어타스크와,A control task for controlling overall communication of the slave tasks; 상기 슬레이브 타스크 및 상기 제어타스크가 공통사용 가능토록 제어하는 근거리통신망 제어부와,A local area network controller configured to control the slave task and the control task to be commonly used; 상기 슬레이브 타스크들간 및 상기 슬레이브 타스크와 상기 제어타스크 간의 메시지 전송에 대한 응답이 없는 상태에서 재전송을 위해 선행된 전송 횟수의 카운트 정보 및 해당 메시지를 저장하는 타이머 데이타베이스와,A timer database for storing count information of a preceding number of transmissions and a corresponding message for retransmission in the absence of a response to the message transmission between the slave tasks and between the slave task and the control task; 다중액세스를 위한 어드레스를 저장하고 상기 제어타스크의 제어에 의하여 대상이 되는 상기 저장된 어드레스 중 해당되는 프로세서들의 어드레스들을 메시지로 구성하여 상기 슬레이브 타스크에 전송하는 매체액세스제어 어드레스 데이타베이스로 구성함을 특징으로 하는 내부프로세서 통신 장치.And a medium access control address database for storing an address for multiple access and composing the addresses of the corresponding processors among the stored addresses to be controlled by the control task and transmitting the message to the slave task. An internal processor communications device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014065512A1 (en) * 2012-10-25 2014-05-01 삼성에스디에스 주식회사 Apparatus and method for retransmitting messages

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