KR100795465B1 - 감소된 수의 핀을 구비한 직렬 압축 버스 인터페이스 및 직렬 압축 데이터 송신 방법 - Google Patents

Abstract

감소된 수의 핀을 가지는 직렬 압축 버스 인터페이스는 복수의 데이터 소스로부터 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터를 수신하도록 적응된 단일 직렬 데이터 입력 라인을 구비하는 직병렬 컨버터를 포함한다. 인에이블 로직은 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터가 유효한 복수의 데이터 소비자 각각을 식별하는 적어도 하나의 데이터 유효 신호를 입력하도록 적응된다.

Description

감소된 수의 핀을 구비한 직렬 압축 버스 인터페이스 및 직렬 압축 데이터 송신 방법{SERIAL COMPRESSED BUS INTERFACE HAVING A REDUCED PIN COUNT AND A METHOD FOR TRANSMITTING SERIAL COMPRESSED DATA}

본 발명은 일반적으로 디지털 데이터 통신에 관한 것이며, 특히, 감소된 수의 핀을 구비한 직렬 압축 버스 인터페이스에 관한 것이다.

종래 직렬 압축 데이터 버스는 단일 압축 데이터 스트림 전용이다. 더욱이, 이 버스는 적어도 3 내지 4 개의 핀을 필요로 한다. 전형적 3 와이어 인터페이스는 직렬 데이터 신호, 클록 신호 및 동기 즉 프레이밍 신호로 구성된다. 데이터는 고정된 크기로 이루어진 패킷으로 전달되며 패킷의 제 1 비트는 동기 즉 프레임 신호를 활성으로 구동함으로서 지시된다.

대안적인 3 와이어 인터페이스는 동기 신호를 유효 신호로 교체한다. 유효 신호는 데이터가 인터페이스 상에서 유효한 때를 지시한다. 이전 인터페이스와 마찬가지로, 이 인터페이스 또한 패킷이 고정된 길이로 이루어지는 것을 요구한다. 패킷의 제 1 비트는 유효 신호를 활성으로 구동함으로서 지시된다. 이후 유효 신호는 패킷의 지속 기간 동안 활성으로 남아 있을 필요가 있으며, 패킷의 마지막에 로우(low)로 구동된다. 유효 신호가 활성화되지 않을 때, 데이터는 수신 디바이스에 의해 무시된다. 유효 신호의 활성 에지가 패킷의 제 1 비트를 지시하도록 이용되므 로, 유효 신호는 패킷 사이에서 적어도 한 비트 시간 동안 비활성으로 구동되어야 한다.

널리 수용된 직렬 전송 인터페이스는 데이터, 클록, 동기 및 유효 신호를 전달하기 위해서 4 와이어를 이용한다. 3 와이어 인터페이스와 같이, 동기 신호는 패킷의 제 1 비트를 지시하기 위해서 활성으로 구동된다. 마찬가지로, 유효 신호는 데이터가 인터페이스 상에 유효할 때를 식별하기 위해 이용된다. 이러한 접근법은 데이터 갭이 패킷 시간 내에 존재한다는 추가된 유연성을 제공한다. 또한, 동기 신호는 새로운 패킷의 시작을 지시하므로, 연속적인 패킷 사이의 갭이 불필요하다.

종래 기술에 따르면, 하나의 단일 압축 데이터 스트림 이상을 전달하는 직렬 압축 데이터 버스가 요구된다. 더욱이, 종래 직렬 압축 데이터 버스에 의해 요구되는 핀에 비해 감소된 핀 수를 가지는 직렬 압축 데이터 버스 인터페이스가 필요하다.

전술한 문제뿐만 아니라 종래 기술의 다른 관련 문제는 본 발명, 즉 감소된 수의 핀을 구비한 직렬 압축 버스 인터페이스에 의해 해결된다.

본 발명은 유리하게 복수의 압축 데이터 스트림을 공유 데이터 라인으로 시분할 멀티플렉싱하여 종래 직렬 압축 버스와 연관된 핀의 수를 줄인다. 더욱이, 본 발명은 유리하게 종래 직렬 압축 버스에서 이루어지는 것처럼 각 압축 데이터 스트림에 대해 유일 교환 신호(handshake signal) 쌍을 이용하기보다는 데이터 유효 및 데이터 요구 교환 신호를 인코딩한다.

본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상, 특성 및 이점은 첨부된 도면과 연계하여 판독될 바람직한 실시예의 후속하는 상세한 설명으로부터 명료해질 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 직렬 압축 버스 및 직렬 압축 버스 인터페이스의 블록도.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, CB_DV[2:0] 신호의 인코딩을 예시하는 도면.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, CB_REQ[3:0] 신호의 인코딩을 예시하는 도면.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 일부 버스 신호의 타이밍 관계를 예시하는 타이밍도.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 일부 버스 신호의 일부 타이밍 파라미터를 예시하는 도면.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 전용 프로세서, 또는 이들의 조합의 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 바람직하게, 본 발명은 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현된다.

첨부된 도면에 도시된 일부 구성 시스템 성분은 소프트웨어로 구현될 수 있으므로, 시스템 성분 사이의 실제 연결은 본 발명이 프로그래밍되는 방식에 따라 다를 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다. 본 명세서의 교시에 따르면, 당업자는 본 발명의 이러한 구현 및 유사한 구현을 생각할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 직렬 압축 버스(100) 및 직렬 압축 버스 인터페이스(199)의 블록도이다. 예시적인 실시예에서, 직렬 데이터는 버스(100)를 통해서 집적 회로로 들어간다. 버스(100)는 각각의 복수의 데이터 소스 사이에서 시분할 멀티플렉싱되는 단일 직렬 데이터 라인으로 구현된다. 서로다른 데이터 소스로부터의 패킷 데이터는 바이트 경계 상에서 단일 직렬 데이터 라인 상으로 인터리빙된다(interleaved). 각각의 데이터 소스는 수신 응용 디바이스에서 하나 이상의 데이터 소비자로 전달된다. 본 명세서에서 쓰이는 바와 같이, 용어 "응용"은 소비자 또는, 예컨대 MPEG2 비디오 디코더 또는 AC-3 오디오 디코더와 같은 압축 데이터 스트림의 프로세서를 언급한다.

다수의 동시발생하는 오디오 및 비디오 스트림의 디코딩 및 재현을 지원하기 위해서, 버스(100)는 7 개의 개별 응용 디코더까지 지원할 것이다. 즉, 버스(100)는 7 개의 응용 디코더에 해당하는 7개의 압축 데이터 스트림을 전달할 수 있다. 도 1의 예시적인 실시예가 7개의 압축 데이터 스트림의 이용을 도시하지만 본 발명은 이렇게 제한되지 않아서, 압축 데이터 스트림의 임의의 가능한 수가 본 발명의 사상 및 범주를 유지하면서 본 발명에 따라 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

종래 기술에서, 7개의 압축 데이터 스트림은 7개의 압축 데이터 인터페이스를 통해서 전달될 것이다. 이 인터페이스 각각은 7개의 압축 데이터 스트림에 대한 총 21 개의 신호를 필요로 하는 적어도 세 개의 신호로 통상 이루어질 것이다. 본 발명에 따라서, 버스(100)는 9개의 외부 신호{CB_CLK; CB_DATA; CB_DV[2:0]; 및 CB_REQ[3:0]}를 통해서 7개의 압축 데이터 스트림을 전달한다. 버스(100)의 핀 수는 7개의 압축 데이터 스트림을 공유 데이터 라인 상으로 시분할 멀티플렉싱하여 감소된다. 버스(100)의 핀 수는 또한 각 압축 데이터 스트림에 대해서 유일 교환 신호 쌍을 이용하기보다는 DV(데이터 유효) 및 REQ(데이터 요구) 교환 신호를 인코딩하여 낮아진다.

버스(100)는 다섯 개의 입력{CB_CLK; CB_DATA; 및 CB_DV[2:0]}을 포함한다. CB_CLK 신호는 100 MHz 의 최대 속도를 지원하는 압축 버스 직렬 클록이다. CB_DATA 신호는 CB_CLK의 상승 에지상에서 유효한 압축 버스 직렬 데이터이다. CB_DV[2:0] 신호는 CB_DATA 상의 데이터가 7개의 지원되는 응용 디바이스 중 하나의 디바이스에 대해서 유효하다는 것을 지시한다.

각각의 BUF_FULL[6:0] 신호는 압축 데이터 버퍼를 나타낸다. 문구 "압축 데이터 버퍼" 및 용어 "FIFO"(First-In-First-Out)는 본 명세서에서 교대로 이용된다는 것이 이해될 것이다. BUF_FULL[6:0] 신호 중 하나의 신호가 "A1" 으로 설정될 때, 이는 해당 압축 데이터 버퍼가 완전히 채워져 있으며 더 이상의 데이터를 수용할 수 없다는 것을 지시한다.

버스(100)는 다음의 출력을 포함한다: CB_REQ[3:0]. CB_REQ[3:0] 신호는 응용 디바이스 중 적어도 하나의 디바이스로부터의 요구에 해당한다.

각각의 BUF_SEL[6:0] 신호는 응용 디바이스를 나타낸다. BUF_SEL[6:0] 신호 중 하나의 신호가 "A1" 로 설정될 때, 이는 데이터가 응용 특정 FIFO 로부터 제거될 것이며 공통 전송 디멀티플렉싱 회로(150)로 전송된다는 것을 지시한다.

버스 인터페이스 회로(199)는 직병렬 컨버터(110), 인에이블 로직(112), 및 요구 제어 회로(114)를 포함한다. 버스 인터페이스 회로(199)는 멀티플렉서(140) 및 전송 디멀티플렉서(150)를 통해서 주 메모리로 차례로 연결되는 복수의 압축 데이터 버퍼(130-136)에 연결되어 있다. 컨버터(110), 인에이블 로직(112), 및 요구 제어 회로(114)로부터의 신호는 복수의 압축 데이터 버퍼(130-136)에 기록하기 위해 이용된다.

직병렬 컨버터(110)는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환한다. 직렬 데이터는 시분할 멀티플렉싱되며 CB_DATA 신호에 의해 입력된다. 병렬 데이터는 8-비트(1-바이트) 크기이며 CDATA 신호에 의해 출력된다. CDATA 신호는 복수의 압축 데이터 버퍼(130-136)로 제공된다.

인에이블 로직(112)은, 상기 로직으로 입력되는 CB_DV[2:0] 신호에 기초하여, 데이터가 기록되는 특정 압축 데이터 버퍼를 선택한다. 따라서, 인에이블 로직(112)은 BUF_SEL[6:0] 신호를 출력한다.

요구 제어 회로(114)는 BUF_FULL[6:0] 신호를 입력하며 CB_REQ[3:0] 신호를 출력한다. 그러므로, 요구 제어 회로(114)는 하나 이상의 압축 버퍼(130-136)가 완전히 채워져 있을 때, 이로 인해, 어떠한 추가 데이터도 상기 버퍼에 기록되지 않을 수 있다는 것을 지시한다.

전술된 바와 같이, CB_DV[2:0] 신호는 유효 데이터가 7 개의 응용 FIFO(130-136) 중 하나에 대해서 CB_DATA 상에 존재한다는 것을 지시하기 위해 이용된다. 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는, CB_DV[2:0] 신호의 인코딩을 예시하는 도면이다. 인코딩은 데이터를 비디오 디코더 안으로 스트로빙(strobe)하도록 세 개의 별도의 스트로브 신호를 지원하는 외부 IC가 버스(100)와 함께 동작하며 또한 두 개의 압축 비디오 스트림 및 하나의 압축 오디오 스트림을 지원하도록 이루어질 수 있도록 선택된다. CB_DV[2:0] 신호는 CB_CLK 신호의 상승 에지 상에서 상태를 변경시킬 것이다. CB_DV[2:0] 신호는 최소 8개의 CB_CLK 사이클 및 다수의 8개의 CB_CLK 사이클에 대해 상태를 유지할 것이다. CB_DATA 신호 상에 존재하는 데이터는 한번에 하나의 응용 FIFO 에 대해서 단지 유효할 것이다.

전술한 바와 같이, 각 응용에 대한 직렬 데이터는 바이트 크기 병렬 포맷으로 변환되어 적절한 압축 데이터 버퍼로 전송된다. 각 응용 디바이스에 대해 구현되는 하나의 FIFO{FIFO(130 내지 136) 중 하나}가 존재한다. 모든 응용 디바이스에 대해 수신된 전체 데이터 속도는 모든 입력 채널의 최대 데이터 속도의 총 합을 초과하지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다.

CB_REQ[3:0] 신호는 응용 디바이스(130-136) 각각에 대해 압축 데이터를 요구하기 위해 이용된다. 응용 FIFO에서 이용가능한 공간이 존재할 때, 해당 CB_REQ 라인은 하이(high)로 구동될 것이다. 응용 FIFO에서 이용가능한 공간이 존재하지 않을 때, 해당 CB_REQ 라인이 로우(low)로 구동될 것이다. 수 개의 CB_REQ[] 라인은 동시에 하이일 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, CB_REQ[3:0] 는 네 개의 유일 응용 디바이스로부터의 데이터에 대한 요구를 유일하게 식별할 수 있다. 본 실시예에서, 네 개의 응용 디바이스는 단일 CB_REQ 라인을 공유하도록 그룹핑된다는 것이 이해될 것 이다. 그러나, 본 발명은 응용 디바이스의 임의의 특정 그룹핑 또는 응용 디바이스 사이에서 CB_REQ 라인의 공유를 필요로 하지 않는다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에 제공된 본 발명의 교시에 따르면, 당업자는 이용가능한 CB_REQ 라인을 공유하기 위해서 응용 디바이스의 서로다른 그룹핑, 또는 각 응용 디바이스로부터의 요구가 유일하게 식별되도록 허용하는 본 발명의 구현을 쉽게 고려할 것이다. 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라서, CB_REQ[3:0] 신호의 인코딩을 예시하는 도면이다.

CB_REQ[1] 신호는 PIP/레코드 채널 비디오로 맵핑한다. 시스템 내에 다수의 비디오가 단일 방송 트랜스폰더(broadcast transponder) 상에 존재하는 것이 가능하다. 단일 트랜스폰더 상에 존재하는 네 개의 비디오까지 동시에 디코딩하기 위해서, CB_REQ[1] 신호는 실제로 네 개의 개별 압축 데이터 버퍼로 맵핑된다. CB_REQ[1] 신호로 맵핑된 모든 압축 데이터 버퍼가 데이터를 수신할 준비가 되어 있으면, CB_REQ[1] 신호는 하이로 구동된다. CB_REQ[1] 신호로 맵핑된 임의의 버퍼가 데이터를 수신할 준비가 되어 있지 않으면, CB_REQ[1] 신호는 로우로 유지된다. 트랜스폰더에 의해 반송된 데이터가 존재하는 모든 비디오의 동시적인 비디오 디코드를 허용하는 방식으로 멀티플렉싱되지 않는다면, CB_REQ[1] 에 의해 서비스되는 하나 이상의 비트 버퍼를 언더플로우하는(underflow) 것이 가능하다. 이러한 조건으로부터 복구하기 위해서 이 블록에 어떠한 제안도 이루어지지 않을 것이다. 그러나, 본 명세서에 제공되는 본 발명의 교시에 따르면, 당업자는 언더플로우 조건으로부터의 복구를 고려하면서 본 발명의 사상 및 범주를 유지하는 버스(100)의 다양 한 변경된 구성을 쉽게 고려할 것이다. 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예를 따르는, 버스(100)의 일부 신호의 타이밍 관계를 예시하는 타이밍도이다. 도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는, 버스(100)의 일부 신호의 일부 타이밍 파라미터를 예시하는 도면이다.

예시적인 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 설명되어 있을지라도, 본 시스템 및 방법은 이러한 정확한 실시예로 제한되지 않으며 다양한 다른 변형 및 변경이 본 발명의 사상 또는 범주를 벗어남이 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 모든 이러한 변형 및 변경은 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 간주된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 디지털 데이터 통신에 관한 것이며, 특히, 감소된 수의 핀을 구비한 직렬 압축 버스 인터페이스에 이용가능하다.

Claims (20)

1. 직렬 압축 버스 인터페이스로서,

   복수의 데이터 소스로부터 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터(CB_DATA)를 수신하도록 적응된 단일 직렬 데이터 입력 라인을 구비하고, 이 입력 라인 상에서 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터의 패킷을 병렬 형태로 데이터 응용과 연관된 복수의 디바이스 중 하나에 제공하기 위한 복수의 병렬 출력 라인을 구비하는 직병렬 컨버터(serial to parallel converter)(110);

   상기 복수의 디바이스 각각에 결합된, 그리고 복수의 디바이스 중 어느 디바이스가 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터의 특정 패킷과 연관되어 있는지를 식별하는 데이터 유효 신호를 제공하기 위해 적응된, 인에이블 로직(112); 및

   상기 복수의 디바이스 중 두 개 이상이고 상기 복수의 디바이스 전체의 개수보다는 작은 개수의 디바이스에 대해서 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터(CB_DATA)를 요구하는 요구 신호(CB_REQ)를 출력하도록 적응되는 요구 제어 회로(114)를

   포함하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 요구 신호(CB_REQ) 및 상기 데이터 유효 신호를 인코딩하여 데이터 응용과 연관된 복수의 디바이스 중 하나 보다 많은 디바이스에 대응하도록 적응되는 적어도 하나의 인코더를 더 포함하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 요구 제어 회로(114)는 상기 요구 신호(CB_REQ)를 인코딩하여 데이터 응용과 연관된 복수의 디바이스 중 하나 보다 많은 디바이스에 대응하도록 추가로 적응되는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
6. 직렬 압축 데이터를 복수의 데이터 소스로부터 데이터 응용과 연관된 복수의 디바이스로 송신하기 위한 방법으로서,

   단일 데이터 라인 상에 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터(CB_DATA)를 생성하도록 상기 복수의 데이터 소스로부터 상기 직렬 압축 데이터를 시분할 멀티플렉싱하는 단계;

   시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터를 병렬 데이터 패킷으로 변환하고, 데이터 응용과 연관된 복수의 디바이스 중 하나에 의해 수신하기 위해 상기 병렬 데이터 패킷을 출력하는 단계;

   상기 복수의 디바이스 중 어느 디바이스가 상기 출력된 병렬 데이터 패킷과 연관되어 있는지를 식별하는 데이터 유효 신호를 제공하는 단계; 및

   상기 복수의 디바이스 중 두 개 이상이고 상기 복수의 디바이스 전체의 개수보다는 작은 개수의 디바이스에 대해서 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터(CB_DATA)를 요구하는 요구 신호(CB_REQ)를 제공하는 단계를

   를 포함하는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
7. 삭제
8. 제 6 항에 있어서, 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터가 데이터 응용과 연관된 디바이스 중 하나보다 많은 디바이스에 대해 유효하다는 것을 지시하도록 상기 데이터 유효 신호를 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
9. 제 6 항에 있어서, 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터가 데이터 응용과 연관된 디바이스 중 하나보다 많은 디바이스에 의해 요구된다는 것을 지시하도록 상기 요구 신호(CB_REQ)를 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 디바이스는 복수의 데이터 버퍼를 포함하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
12. 제1항에 있어서, 상기 요구 신호(CB_REQ)는 상기 복수의 데이터 소스 중의 단일 데이터 소스로부터 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터(CB_DATA)를 요구하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 데이터 소스 중의 상기 단일 데이터 소스는 단일 방송 트랜스폰더인, 직렬 압축 버스 인터페이스.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 단일 방송 트랜스폰더는 상기 요구된 시분할 멀티플렉싱된 직렬 데이터(CB_DATA)를 복수의 비디오 채널로서 제공하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 비디오 채널이 동시에 디코딩되는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
16. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 디바이스는 복수의 데이터 버퍼를 포함하는, 직렬 압축 버스 인터페이스.
17. 제 6 항에 있어서, 상기 요구 신호(CB_REQ)는 상기 복수의 데이터 소스 중의 단일 데이터 소스로부터 상기 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터(CB_DATA)를 요구하는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 복수의 데이터 소스 중의 상기 단일 데이터 소스는 단일 방송 트랜스폰더인, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 단일 방송 트랜스폰더는 상기 요구된 시분할 멀티플렉싱된 직렬 압축 데이터를 복수의 비디오 채널로서 제공하는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 비디오 채널이 동시에 디코딩되는, 직렬 압축 데이터 송신 방법.

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