KR100364756B1 - 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 큰 비동기 데이터의 수신에서 여러 개의 패킷 데이터로 나누어 연속해서 수신되는 각각의 패킷데이터를 재구성하는 일을 하드웨어적으로 자동화하기 위한 것으로서, 비동기 패킷 데이터 및 등시성(isochronous) 데이터를 출력하는 링크 코어부와, 상기 링크 코어부에서 수행된 컨피규레이션 정보를 저장하는 메모리와, 상기 링크 코어부에서 연속해서 출력되는 비동기 패킷 데이터를 기 설정된 블록 크기만큼 수신하고 결합하여 비동기 블록 패킷 데이터를 생성하는 자동 수신부와, 상기 자동 수신부에서 출력된 비동기 블록 패킷 데이터를 저장하는 버퍼부와, 상기 버퍼부에서 저장된 비동기 패킷 데이터를 읽어 호스트로 전달하거나 호스트로부터의 제어에 따라 상기 저장된 컨피규레이션 정보를 참조하여 비동기 블록 데이터를 전송하는 호스트 인터페이스부를 포함하여 구성되어, 연속되는 각 패킷 데이터의 수신을 각각 처리하지 않고 한 블록으로 데이터를 결합한 후에 처리함으로써 호스트 프로세서의 부담을 덜어 줄 수 있다.

Description

자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치{apparatus for receiving of asynchronous data having automatic receive mode}

본 발명은 데이터 전송에 관한 것으로, 특히 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치에 관한 것이다.

최근 급속도로 발전하고 있는 전자 통신에 있어서 디지털 전자장치간의 고속 전송이 요구되어 지고 있으며, 그에 따라 디지털 전자장치간의 고속 전송으로 최근 IEEE 1394 직렬 버스의 사용이 여러 분야에서 적용되어지고 있다.

이 IEEE 1394 직렬 버스 프로토콜에서는 8KHz의 사이클 동기에 따라 먼저 등시성(isochronous) 전송이 진행되고 일정 갭 이후 비동기(asynchronous) 데이터의 전송이 진행된다.

이와 같이 일정 채널을 할당받아 주기적으로 전송하는 상기 등시성(isochronous) 전송은 영상 신호나 음성 신호 등 타이밍(timing)이 중요한 데이터의 전송에 사용되며, 확인응답(ACK)을 통해 재송수신이 가능한 상기 비동기 전송은 데이터가 안전하게 수신되는 것이 보장되어야 하는 데이터의 전송, 수신에 쓰이게 된다.

그리고 IEEE 1394 직렬 버스의 프로토콜은 트랜잭션 계층(transaction layer), 링크 계층(link layer), 물질 계층(physical layer), 그리고 직렬 버스 메니저(serial bus manager)로 구성된 스택 계층(stacked layer)에 의해 설명되어 질 수 있다.

상기 트랜잭션 계층은 읽기(read), 쓰기(write), 잠금(lock)을 지원하는 CSR 구조(architecture)의 요청(request), 응답(response) 프로토콜을 정의한다.

그리고 상기 링크 계층은 확인응답 데이터그램(acknowledged datagram), 즉 한방향의 전송서비스를 제공하기 위해 어드래싱(addressing), 데이터 검색(data checking), 패킷으로 데이터를 구성하는 일 등을 담당하게 된다.

상기 물질 계층은 상기 링크 계층에서 사용되어진 논리적 기호(logical symbol)를 전자 신호로 바꾸어주며, 중재부(arbitration)를 통해 한번에 한 노드만 전송하도록 보장해주고, 직렬 버스에 대한 물리적 인터페이스를 정의한다.

상기 직렬 버스 메니저는 노드와 버스상의 리소스(resource)를 관리하게 된다.

그리고 상기 링크 계층은 수신된 패킷에 CRC 체크(check)를 하고, 상기 트랜잭션 계층을 소프트웨어적으로 구성하고 있는 호스트 프로세서에서 사용하기 적절한 포맷으로 버퍼에 저장한다.

이와 같은 비동기화 데이터 수신장치를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

일반적인 등시성 패킷 데이터의 포맷은 도 1 과 같고, 종래 기술에 따른 비동기화 데이터 수신장치의 블록도는 도 2와 같다.

도 2를 참조하면 CRC 생성 및 수신 데이터의 CRC 체크, 패킷타이징(packetizing) 및 디패킷타이징(depacketizing)을 수행하여 비동기 패킷 데이터 및 등시성(isochronous) 데이터를 출력하는 링크 코어부(50)와, 상기 링크코어부(50)에서 수행된 컨피규레이션 정보를 저장하는 메모리(20)와, 상기 링크 코어부(50)에서 출력된 비동기 패킷 데이터를 저장하는 버퍼부(30)와, 상기 링크 코어부(50)에서 출력된 등시성 데이터의 전송을 제어하는 등시성데이터 전송부(40)와, 상기 버퍼부(30)에서 저장된 비동기 패킷 데이터를 읽어 호스트로 전달하거나 호스트로부터의 제어에 따라 상기 저장된 컨피규레이션 정보를 참조하여 비동기 패킷데이터를 전송하는 호스트 인터페이스부(10)로 구성된다.

상기 버퍼부(30)는 상기 링크 코어부(50)에서 CRC 체크 및 디패킷타이징된 데이터를 저장하는 수신 버퍼(31)와, 상기 호스트 인터페이스부(10)로부터 출력된 데이터를 저장하는 송신 버퍼(32)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 비동기화 데이터 수신장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 링크 계층내 링크 코어부(50)는 CRC 생성 및 수신 데이터의 CRC 체크, 패킷타이징(packetizing) 및 디패킷타이징(depacketizing)을 수행한다.

즉, 제 1 기기의 링크 코어부는 트랜잭션 계층으로부터 전송된 비동기 패킷 데이터의 CRC를 생성한 후 비동기 패킷 데이터로 패킷타이징하여 물질 계층으으로 출력한다.

그리고 제 2 기기의 링크 코어부(50)는 상기 제 1 기기의 물질 계층으로부터 전송된 비동기 패킷 데이터의 CRC를 체크하여 에러가 없다면 디패킷타이징을 수행한 후 비동기 패킷 데이터를 버퍼부(30)내 수신 버퍼(31)에 저장한다.

아울러 링크 코어부(50)는 상기 디패킷타이징된 컨피규레이션 정보를메모리(20)에 저장한다.

이때 상기 비동기 패킷 데이터는 도 1에 도시된 바와 같이 패킷 헤더(packet header)와 데이터 블록(data block)으로 이루어지며, 데이터는 없이 헤더로만 이루어질 수도 있으며, 데이터 크기는 1 쿼드렛(quadlet)에서 그 크기가 제한되지 않는 여러 개의 쿼드렛(quadlet)으로 된 블록 단위의 데이터가 함께 오기도 한다.

그리고 호스트 인터페이스부(10)는 상기 버퍼부(30)내 수신 버퍼(31)에 저장된 데이터를 인출하여 호스트로 전송한다.

한편, 상기 링크 코어부(50)를 통해 전달되는 등시성 패킷은 상기 등시성데이터 전송부(40)를 통해 호스트로 전송하고, 또 상기 호스트로부터 전송된 등시성 데이터를 상기 링크 코어(50)로 전송한다.

또한 호스트 인터페이스부(10)는 상기 호스트로부터 전송된 비동기 패킷 데이터를 메모리(20)에 저장된 컨피규레이션 정보를 참조하여 상기 버퍼부(30)내 송신 버퍼(32)에 저장한다.

그러면 상기 송신 버퍼(32)에 저장된 비동기 패킷 데이터는 상기 링크 코어부(50)를 통해 상기 물리계층으로 제 1 제품으로 전송된다.

이때 수신 버퍼(31)의 크기는 시스템의 특성상 요구되어지는 비동기 패킷으로 전송될 데이터의 종류에 따른 예상 데이터의 크기와, 호스트의 처리 특성과, 직렬 버스의 전송속도를 고려하여 결정하게 된다.

따라서, 상기 수신버퍼가 작아지면 작은 단위로 많은 수의 비동기 패킷을 수신하게 되어 호스트의 부담이 커질 것이고, 또한 비동기 전송에서 한 패킷의 전송은 정해진 시간 동안에 전송되어야 하므로 버스의 전송 속도에 따라 패킷 데이터의 최대 크기가 결정된다.

이와 같이 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 비동기화 데이터 수신장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 한정된 버퍼로 인해 수신 버퍼가 작아지고 그에 따라 작은 단위로 많은 수의 비동기 패킷을 수신하게 되어 호스트에 부담이 커지는 문제가 있다.

둘째, 비동기 전송에서 한 패킷의 전송은 한정된 시간에 이루어져야 하므로 버스의 전송 속도에 따라 패킷 데이터의 최대 크기가 결정되고, 그에 따라 패킷 데이터의 크기에 한계를 가지는 문제가 있다.

셋째, 수신측에서 수신되는 패킷 데이터를 처리하기 위해 여러 번에 걸쳐 같은 포맷을 처리하는 일을 수행하기 때문에 데이터 처리가 비효율적인 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 비동기 데이터의 수신에서 여러 개의 패킷 데이터로 나누어 연속해서 수신되는 각각의 패킷데이터를 재구성하는 일을 하드웨어적으로 자동화하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 일반적인 등시성 패킷 데이터의 포맷을 나타낸 도면

도 2 는 종래 기술에 따른 비동기화 데이터 수신장치의 블록도

도 3 은 본 발명에 따른 등시성 패킷 데이터의 포맷을 나타낸 도면

도 4 는 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치를 나타낸 구성도

도 5 는 도 4 에 외부 메모리를 더 추가한 블록도

도 6 은 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치에서 데이터 수신후 버퍼에 저장하기까지의 흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 호스트 인터페이스부 20 : 메모리부

30 : 버퍼부 31 : 수신 버퍼

32 : 송신 버퍼 40 : 등시성 데이터 전송부

50 : 링크 코어부 60 : 자동 수신부

61 : 제어부 62 : 자동 수신 버퍼

70 : 외부 메모리부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치의 특징은, 링크 코어부에서 연속해서 출력되는 비동기 패킷 데이터를 기 설정된 블록 크기만큼 수신하고 결합하여 비동기 블록 패킷 데이터를 생성하고, 상기 생성된 블록 패킷 데이터를 호스트 인터페이스부를 통해 트랜잭션 계층으로 전송되는데 있다.

본 발명에 따른 다른 특징은 비동기 데이터 수신부터 디패킷타이징(depacketizing) 데이터의 프로세싱까지의 처리 경로(path)를 다양화하는데 있다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 링크 계층을 통해 비동기로 수신된 여러 패킷 데이터를 디패킷징하여 트랜잭션 계층으로 전송할 때 하드웨어적으로 상기 전송되는 다수개의 패킷을 하나의 블록으로 결합하여 트랜잭션 계층으로 전송함으로써 연속되는 각 패킷 데이터의 수신을 각각 처리하지 않고 한 블록으로 데이터를 결합한 후에 처리함으로써 호스트 처리의 부담을 덜어 줄 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 따른 등시성 패킷 데이터의 포맷을 나타낸 도면이고, 도 4 는 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치를 나타낸 구성도이다.

도 4를 보면 CRC 생성 및 수신 데이터의 CRC 체크, 패킷타이징(packetizing) 및 디패킷타이징(depacketizing)을 수행하여 비동기 패킷 데이터 및 등시성(isochronous) 데이터를 출력하는 링크 코어부(50)와, 상기 링크 코어부(50)에서 수행된 컨피규레이션 정보를 저장하는 메모리(20)와, 상기 링크 코어부(50)에서 연속해서 출력되는 비동기 패킷 데이터를 기 설정된 블록 크기만큼 수신한 후 결합하는 자동 수신부(60)와, 상기 자동 수신부(60)에서 출력된 비동기 블록 패킷 데이터를 저장하는 버퍼부(30)와, 상기 버퍼부(30)에서 저장된 비동기 패킷 데이터를 읽어 호스트로 전달하거나 호스트로부터의 제어에 따라 상기 저장된 컨피규레이션 정보를 참조하고 비동기 블록 데이터를 전송하는 호스트 인터페이스부(10)와, 상기 링크 코어부(50)에서 출력된 등시성 데이터의 전송을 제어하는 등시성데이터 전송부(40)로 구성된다.

상기 버퍼부(30)는 상기 자동수신부(60)에서 디패킷타이징된 데이터를 저장하는 수신 버퍼(31)와, 상기 호스트 인터페이스부(10)로부터 출력된 데이터를 저장하는 송신 버퍼(32)로 구성된다.

그리고 상기 자동 수신부(60)는 상기 링크 코어부(50)에서 출력된 비동기 패킷 데이터를 저장하는 자동 수신 버퍼(62)와, 상기 자동 수신 버퍼에 저장되는 패킷 데이터를 일정크기의 블록으로 결합하여 블록 패킷 데이터를 생성한 후 상기 버퍼부(30)내 수신버퍼(31)로 전송하는 제어부(61)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치의 동작을 보면 다음과 같다.

도 6 은 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치에서 데이터 수신후 버퍼에 저장하기까지의 흐름도이다.

도 6을 참조하여 설명하면 외부에서 비동기 데이터가 수신되면 링크 코어부(50)에서는 상기 비동기 데이터를 분석하고 디패킷징하여 일정 포맷으로 버퍼부(30)에 저장하게 된다(S1).

이때 연속된 데이터가 특정 노드로부터 전송될 것인가를 판단한다(S2).

즉, 링크 계층은 물리 계층에서 비동기로 수신된 여러 패킷 데이터를 디패킷징하여 트랜잭션 계층으로 보내준다.

이때 먼저 트랜잭션 계층에 일부 모듈을 추가하여 연속 수신상황을 미리 파악할 수 있도록 한다.

그리고 어떤 특정 노드로부터 연속된 비동기 블록 데이터 수신이 예상될 때 자동 수신 모드를 설정해주며 해당 소스 노드를 지정해 준다.

이와 같이 링크 코어부(50)를 통해 비동기 패킷데이터가 수신되면 현재 자동 수신모드가 설정되어 있는지를 검사한다(S2).

그리고 자동 수신모드가 설정되어 있지 않다면 데이터는 기존의 방법과 마찬가지로 수신확인절차를 거쳐 일정포맷으로 수신 버퍼(31)에 저장한 후 인터럽트를 통해 CSR 구조의 요청, 응답 프로토콜을 정의한다(S5).

상기 검사 결과(S2) 자동 수신 모드가 설정되어 있으면 제어부(61)는 자동 수신용 노드 주소를 셋(set)하고, 저장 주소 베이스를 셋(set)한다.

그리고 소스 노드가 자동수신에 해당하는 노드인지를 검사한다(S4).

상기 검사 결과(S4) 자동수신에 해당되는 노드에서 보내진 데이터가 아니라면 앞에서와 마찬가지로 기존의 방법으로 처리한다(S5).

그리고 상기 검사 결과(S4) 자동수신에 해당되는 노드에서 보내진 데이터라면 자동 수신부(60)에서 전송된 비동기 패킷데이터를 일정크기의 블록으로 결합될때까지 자동수신부(60)내 자동 수신 버퍼(62)에 저장한다.

이때 비동기의 헤더에 따라 데이터부 만을 메모리의 해당 어드레스에 오프셋값을 변경해가며 저장한다(S6).

이어 일정크기의 블록으로 결합이 완료되면 상기 자동 수신 버퍼(62)에 저장된 비동기 블록 패킷 데이터는 버퍼부(30)로 전송되어 수신버퍼(31)에 저장된다.

이때 수신버퍼(31)에 저장되는 비동기 블록 패킷 데이터는 도 3 과 같다.

이와 같은 자동 수신모드의 블록 데이터를 설정하는 방법은 다음 두 가지 방법으로 나눌 수 있다.

첫 번째는 자동 수신부에 한 블록의 크기를 설정하는 방법이고, 두 번째는 전체 데이터의 양을 설정하는 방법이다.

즉, 상기 첫 번째 방법은 자동 수신부(60)내 제어부(61)에 전송되는 패킷 데이터의 수를 설정해 놓고 설정된 수만큼의 패킷데이터를 결합하여 상기 결합된 패킷데이터를 하나의 블록 크기로 결정하는 방법이다.

그리고 상기 두 번째 방법은 블록의 크기를 정한 후, 매 패킷 데이터의 수신이 끝나고 수신된 패킷 데이터의 크기를 더하여 상기 설정된 블록의 크기와 비교하여 자동 수신모드를 끝낼지를 결정하는 방법이다.

또 상기 자동 수신부(60)는 패킷의 수신상태에 따라 자동으로 버리는 기능을 추가할 수 있다.

이와 같이 수신되는 데이터가 자동수신 모드로 처리될 때마다 처리된 패킷 수를 증가시키거나, 정의된 블록 크기만큼 계속 새로 수신된 패킷 데이터를 저장한다.

그리고 블록 크기를 증가시키면서 설정된 자동수신 처리 블록과 비교하여 설정된 블록만큼의 수신이 끝났는지 확인한다.

설정된 수만큼의 수신이 끝났을 때 인터럽트를 요청하고 호스트 인터페이스부(10)를 통해 트랜잭션 계층에 의해 프로토콜이 정의된다.

그 후에 자동수신 모드의 설정을 오프(off)한다.

그리고 새로 수신되는 비동기 데이터가 있다면 상기 자동 수신에 해당하는 모드인지 확인하는 과정부터를 반복하여 처리한다.

수신이 끝난 후의 처리는 트랜잭션 계층에 추가된 모듈에서 인터럽트에 따라 자동 수신부(60)에서 수신된 결과와 수신된 전체 크기에 따라 이후에 필요한 데이터를 처리 및 사용하게 된다.

만일 링크 계층이 다른 시스템과 함께 구성될 경우, 즉 외부 메모리를 사용할 경우의 실시예로 도 5 의 경우와 같이 구성할 수 있다.

도 5 는 도 4 에 외부 메모리를 더 추가한 블록도 이다.

도 5를 참조하여 설명하면 메모리 인터페이스 내에 앞의 자동 수신부(60)내 제어부(61)와 자동 수신 버퍼(62)에 외부 메모리(70)와의 인터페이스에 필요한 최소한의 크기만을 가짐으로써 상기 외부 메모리(70)로의 전송이 가능하다.

따라서 자동 수신용 버퍼(62)에 저장된 블록 데이터를 외부 메모리(70)에 저장하여 데이터를 보존하고 차후에 상기 외부 메모리(70)에 저장된 비동기 데이터를 사용하여 외부로 전송하게 된다.

이와 같이 수신버퍼(31)에서 작은 패킷단위로 외부 인터페이스에 전송함으로써 연속해서 수신되는 패킷 데이터로 발생되는 인터럽트로 호스트 프로세서의 부담을, 자동 수신부(60)를 통해 상기 전송되는 작은 패킷단위의 데이터를 큰 단위의 블록으로 시스템의 제어 없이 자동으로 결합한 후 한번의 인터럽트를 통해 블록 데이터를 처리함으로써 호스트 프로세서는 외부 메모리(70)와의 인터페이스에 필요한 최소한의 처리만을 실행하게 된다.

또 이와 같은 구조를 갖는 시스템의 경우는 트랜잭션 계층이 노드에 따라, 그리고 처리하는 데이터의 특성에 따라 저장하는 어드레스를 정해줄 수 있는 메모리를 별도로 둠으로써 트랜잭션 계층 이후의 처리과정을 단순화 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 특정 노드로부터의 연속되는 각 패킷 데이터의 수신을 각각 처리하지 않고 한 블록으로 데이터를 결합한 후에 처리함으로써 호스트 처리의 부담을 덜어 줄 수 있다.

둘째, 정지영상 데이터 등이 비동기 블록 데이터로 보내지므로 큰 효과를 볼 수 있다.

셋째, 링크 블록이 다른 시스템에 포함되어 동작하게 되므로, 외부 메모리를 사용하는 경우 수행단계를 묶어서 처리함으로 큰 효과를 볼 수 있다.

넷째, 비동기 데이터 수신부터 디패킷타이징(depacketizing) 데이터의 프로세싱까지의 처리경로를 다양화 할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 비동기 패킷 데이터 및 등시성(isochronous) 데이터를 출력하는 링크 코어부와,

   상기 링크 코어부에서 수행된 컨피규레이션 정보를 저장하는 메모리와,

   상기 링크 코어부에서 연속해서 출력되는 비동기 패킷 데이터를 기 설정된 블록 크기만큼 수신하고 결합하여 비동기 블록 패킷 데이터를 생성하는 자동 수신부와,

   상기 자동 수신부에서 출력된 비동기 블록 패킷 데이터를 저장하는 버퍼부와,

   상기 버퍼부에서 저장된 비동기 패킷 데이터를 읽어 호스트로 전달하거나 호스트로부터의 제어에 따라 상기 저장된 컨피규레이션 정보를 참조하여 비동기 블록 데이터를 전송하는 호스트 인터페이스부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 버퍼부는 상기 자동수신부에서 디패킷타이징된 데이터를 저장하는 수신 버퍼와,

   상기 호스트 인터페이스부로부터 출력된 데이터를 저장하는 송신 버퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자동 수신부는 상기 링크 코어부에서 출력된 비동기 패킷 데이터를 저장하는 자동 수신 버퍼와,

   상기 자동 수신 버퍼에 저장되는 패킷 데이터를 일정크기의 블록으로 결합하여 블록 패킷 데이터를 생성하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동수신모드를 갖는 비동기화 데이터 수신장치.