KR102416176B1 - 슬레이브 디바이스 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 슬레이브 디바이스 제어 방법은 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계, 상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터를 추출하는 단계 및 상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명은 하나의 제어 메시지를 이용하여 네트워크 상에 있는 모든 디바이스가 데이터를 송수신할 수 있기 때문에 트래픽 감소 및 데이터 지연 시간을 감소할 수 있다는 효과가 있다.

Description

슬레이브 디바이스 제어 방법{SLAVE DEVICE CONTROL METHOD}
본 발명의 실시예들은 슬레이브 디바이스 제어 방법에 관한 것이다.
네트워크로 연결된 다수의 디바이스가 존재하는 경우 일반적으로 다수의 디바이스를 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스로 구분하고, 마스터 디바이스로 하여금 슬레이브 디바이스의 동작을 감시하게 하거나 슬레이브 디바이스가 필요로 하는 명령 또는 데이터를 전송하게 한다. 일반적으로 네트워크상에 많은 수의 슬레이브 디바이스가 존재 할 경우 마스터 디바이스는 각각의 슬레이브 디바이스에 제어 메시지를 전송하여 슬레이브 디바이스를 제어한다
일반적으로, 마스터 디바이스는 네트워크 상에 존재하는 슬레이브 디바이스의 개수에 대응하는 제어 메시지를 생성하고, 생성된 제어 메시지를 슬레이브 디바이스 각각에 전송한다. 슬레이브 디바이스는 마스터 디바이스로부터 수신받은 제어 메시지를 슬레이브 디바이스 각각에 적용시키거나 마스터 디바이스에 의해 요청된 입력 데이터를 마스터 디바이스에 전송한다.
이때, 마스터 디바이스는 슬레이브 디바이스를 제어하기 위해 네트워크 상의 슬레이브 디바이스의 개수만큼 제어 메시지를 생성하여 슬레이브 디바이스 각각에 전송해야 한다.
하지만, 슬레이브 디바이스의 개수가 늘어날수록 마스터 디바이스가 더 많은 개수의 제어 메시지를 생성하여 슬레이브 디바이스 각각에 전송해야 하기 때문에 데이터 트래픽이 증가하는 단점이 있으며, 이로 인하여 데이터 전송 시간이 증가하여 실시간 제어가 어려워진다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 이더캣(EtherCAT) 통신을 이용한 데이터 전송 방법이 있다.
마스터 디바이스(D0)는 네트워크상의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)를 제어하기 위해 각각의 슬레이브 디바이스에 전송할 고정 사이즈의 출력 데이터를 하나의 제어 메시지로 패키징하고, 생성된 제어 메시지를 슬레이브 디바이스에 전송한다.
이더캣 통신 구조에서 슬레이브 디바이스는 마스터 디바이스(D0)로부터 전송된 제어 메시지를 컷스루(Cut-Through) 방식을 통해 각각 다음 슬레이브 디바이스에 전송한다. 여기에서, 컷스루 방식은 메시지의 전송 대기 시간을 최소화하기 위하여 수신되는 메시지의 목적지 주소를 확인하는 즉시 목적지로 메시지를 전송하는 기법이다.
상기의 이더캣 통신을 이용한 데이터 전송 방법은 마스터 디바이스가 슬레이브 디바이스의 개수가 증가와 상관없이 하나의 제어 메시지를 생성하면 되므로 데이터 트래픽이 증가하는 문제를 해결하였으며, 하드웨어적인 스위칭 방법(컷스루)을 통해 데이터 전송시간을 줄일 수 있다.
하지만, 슬레이브 디바이스 간에 제어 메시지를 전송하는 동안에는 데이터 충돌을 피하기 위해 슬레이브 디바이스는 다른 제어 메시지를 전송하지 못한다.
또한, 마스터 디바이스가 생성한 제어 메시지는 각 슬레이브 디바이스의 입력 데이터를 저장하기 위한 필드의 크기가 고정되어 있어 전송할 수 있는 데이터의 크기에 한계가 있으며, 네트워크 상의 슬레이브 디바이스의 개수가 많을 때 각각의 슬레이브 디바이스에 할당되는 데이터 필드의 사이즈가 작아지는 단점이 있다.
또한, 슬레이브 디바이스의 개수가 증가할수록 제어 메시지의 전송 딜레이가 선형적으로 증가하기 때문에 슬레이브 디바이스의 실시간 제어가 어려워지는 문제점이 있다.
본 발명은 하나의 제어 메시지를 이용하여 네트워크 상에 있는 모든 디바이스가 데이터를 송수신할 수 있기 때문에 트래픽 감소 및 데이터 지연 시간을 감소할 수 있는 슬레이브 디바이스 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마스터 디바이스가 슬레이브 디바이스 각각에 전달하는 데이터 크기 및 슬레이브 디바이스가 마스터 디바이스에 전달하는 데이터의 크기를 유동적으로 변경시킬 수 있도록 하는 슬레이브 디바이스 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들 중에서, 슬레이브 디바이스 제어 방법은 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계, 상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터를 추출하는 단계 및 상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따르면, 하나의 제어 메시지를 이용하여 네트워크 상에 있는 모든 디바이스가 데이터를 송수신할 수 있기 때문에 트래픽 감소 및 데이터 지연 시간을 감소할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 마스터 디바이스가 슬레이브 디바이스 각각에 전달하는 데이터 크기 및 슬레이브 디바이스가 마스터 디바이스에 전달하는 데이터의 크기를 유동적으로 변경시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 일반적인 이더캣 통신을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 디바이스 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “수신 데이터 시작 위치”는 제어 메시지의 복수의 입력 데이터 중 슬레이브 디바이스가 입력 데이터를 추출해야 하는 위치를 의미한다. 예를 들어, 수신 데이터 시작 위치는 제어 메시지의 시작 위치 또는 마지막 위치일 수 있다. 이러한 수신 데이터 시작 위치는 복수의 입력 데이터의 정렬 순서 및 제어 메시지를 수신하는 슬레이브 디바이스 순서에 따라 결정된다.
본 명세서에서 사용된 용어 중 “송신 데이터 저장 위치”는 슬레이브 디바이스가 출력 데이터를 패딩해야 하는 위치를 의미한다. 이러한, 송신 데이터 저장 위치는 수신 데이터 시작 위치에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 시작 위치이면 송신 데이터 저장 위치가 제어 메시지의 마지막 위치일 수 있고, 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 마지막 위치이면 송신 데이터 저장 위치가 제어 메시지의 처음 위치일 수 있다.
도 1은 일반적인 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 1을 참조하면, 마스터 디바이스(D0)는 네트워크 상에 존재하는 슬레이브 디바이스의 개수에 대응하는 제어 메시지를 생성하고, 생성된 제어 메시지를 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각에 전송한다. 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)는 마스터 디바이스(D0)로부터 수신받은 제어 메시지를 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)에 적용시키거나 마스터 디바이스(D0)에 의해 요청된 입력 데이터를 마스터 디바이스(D0)에 전송한다.
이때, 마스터 디바이스(D0)는 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)를 제어하기 위해 네트워크 상의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 개수만큼 제어 메시지를 생성하여 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각에 전송해야 한다.
하지만, 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 개수가 늘어날수록 마스터 디바이스(D0)가 더 많은 개수의 제어 메시지를 생성하여 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각에 전송해야 하기 때문에 데이터 트래픽이 증가하는 단점이 있으며, 이로 인하여 데이터 전송 시간이 증가하여 실시간 제어가 어려워진다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 이더캣(EtherCAT) 통신을 이용한 데이터 전송 방법이 있다.
도 2는 일반적인 이더캣 통신을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 2를 참조하면, 마스터 디바이스(D0)는 네트워크상의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)를 제어하기 위해 각각의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)에 전송할 고정 사이즈의 출력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))를 하나의 제어 메시지로 패키징하고, 생성된 제어 메시지를 슬레이브 디바이스(D1)에 전송한다.
도 2와 같은 이더캣 통신 구조에서 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)는 마스터 디바이스(D0)로부터 전송된 제어 메시지를 컷스루(Cut-Through) 방식을 통해 각각 다음 슬레이브 디바이스에 전송한다. 여기에서, 컷스루 방식은 메시지의 전송 대기 시간을 최소화하기 위하여 수신되는 메시지의 목적지 주소를 확인하는 즉시 목적지로 메시지를 전송하는 기법이다.
먼저 마스터 디바이스(D0)로부터 제어 메시지를 수신받은 슬레이브 디바이스(D1)는 제어 메시지에서 슬레이브 디바이스(D1)에 해당하는 첫 번째 필드로부터 입력 데이터(D1(수신))를 추출하고, 제어 메시지의 첫 번째 필드에 출력 데이터(D1(송신))를 실어 슬레이브 디바이스(D2)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D2)는 슬레이브 디바이스(D1)으로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지에서 슬레이브 디바이스(D2)에 해당하는 두 번째 필드로부터 입력 데이터(D2(수신))를 추출하고, 제어 메시지의 두 번째 필드에 출력 데이터(D2(송신))를 실어 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D3)는 슬레이브 디바이스(D2)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지에서 슬레이브 디바이스(D3)에 해당하는 세 번째 필드에서 입력 데이터(D3(수신))를 추출하여 적용하고, 세 번째 필드에 출력 데이터(D3(송신))를 실어 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D4)는 슬레이브 디바이스(D3)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지에서 슬레이브 디바이스(D4)에 해당하는 네 번째 필드에서 입력 데이터(D4(수신))를 추출하여 적용하고, 네 번째 필드에 출력 데이터(D4(송신))를 실어 마스터 디바이스(D0)에 전송한다.
마스터 디바이스(D0)는 슬레이브 디바이스(D4)로부터 수신한 제어 메시지에 포함된 출력 데이터(D1(송신), D2(송신), D3(송신), D4(송신))를 통해 각 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.
도 2에서 설명한 이더캣 통신을 이용한 데이터 전송 방법은 마스터 디바이스(D0)가 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 개수가 증가와 상관없이 하나의 제어 메시지를 생성하면 되므로 도 1의 단점인 데이터 트래픽이 증가하는 문제를 해결하였으며, 하드웨어적인 스위칭 방법(컷스루)을 통해 데이터 전송시간을 줄일 수 있다.
하지만, 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 간에 제어 메시지를 전송하는 동안에는 데이터 충돌을 피하기 위해 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)는 다른 제어 메시지를 전송하지 못한다.
또한, 마스터 디바이스(D0)가 생성한 제어 메시지는 각 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 입력 데이터를 저장하기 위한 필드의 크기가 고정되어 있어 전송할 수 있는 데이터의 크기에 한계가 있으며, 네트워크 상의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 개수가 많을 때 각각의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)에 할당되는 데이터 필드의 사이즈가 작아지는 단점이 있다.
또한, 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 개수가 증가할수록 제어 메시지의 전송 딜레이가 선형적으로 증가하기 때문에 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 실시간 제어가 어려워지는 문제점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 3을 참조하면, 마스터 디바이스(D0)는 복수의 입력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))를 포함하는 제어 메시지를 생성한다. 이때, 마스터 디바이스(D0)는 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 순서 또는 반대 순서대로 정렬하여 제어 메시지를 생성할 수 있다.
이러한 복수의 입력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))는 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 필요로 하는 데이터이거나 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)의 동작을 감시하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 이에 따라, 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)는 마스터 디바이스(D0)로부터 수신받은 제어 메시지에서 입력 데이터를 추출하여 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)에 적용시키거나 마스터 디바이스(D0)에 의해 요청된 출력 데이터를 제어 메시지에 패딩하여 마스터 디바이스(D0)에 전송할 수 있다.
도 3의 실시예는 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 반대 순서대로 정렬하여, 복수의 입력 데이터 (D4(수신), D3(수신), D2(수신), D1(수신))를 포함하는 제어 메시지를 생성할 수 있는 일 실시예에 관한 것이지만, 도 3에 도시된 것과는 달리 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 순서대로 정렬하여, 복수의 입력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))를 포함하는 제어 메시지를 생성할 수 있다. 상기와 같이, 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 이용하여 제어 메시지를 생성할 때, 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각에 전송하고자 하는 데이터의 크기에 따라 복수의 입력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))를 생성할 수 있다. 이와 같이, 마스터 디바이스(D0)는 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)에 전달하는 데이터의 크기를 유동적으로 변경시킬 수 있다.
도 3의 일 실시예에서와 같이, 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 반대 순서대로 정렬하여 제어 메시지를 생성한 경우, 제어 메시지를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 중 마지막 슬레이브 디바이스(D4)에 전송한다.
이때, 마스터 디바이스(D0)가 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 중 마지막 슬레이브 디바이스(D4)에 제어 메시지를 송신하는 이유는 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각에서 처리된 제어 메시지가 역방향(즉, D4 → D3 → D2 → D1)으로 전송되어 최종적으로 마스터 디바이스(D0)에 전송되도록 하기 위해서이다. 이에 따라, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 각각의 정상 동작 여부를 확인한다.
보다 구체적으로, 슬레이브 디바이스(D4)는 마스터 슬레이브(D0)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D4(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D4(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D4)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D4(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다. 여기에서, 출력 데이터를 제어 메시지에 패딩하는 것은 제어 메시지에 출력 데이터를 기록하는 것을 의미한다.
이때, 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 시작 위치이고, 송신 데이터 저장 위치가 제어 메시지의 마지막 위치이기 때문에, 슬레이브 디바이스(D4)는 제어 메시지의 시작 위치에서 입력 데이터(D4(수신))를 추출하고 제어 메시지의 마지막 위치에 출력 데이터(D4(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다.
또한, 슬레이브 디바이스(D4)는 마스터 디바이스(D0)에 전송하고자 하는 데이터의 크기에 따라 출력 데이터(D4(송신))를 생성하고, 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D4(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D3)에 전송할 수 있다. 이와 같이, 슬레이브 디바이스(D4)는 마스터 디바이스(D0)에 전달하는 데이터의 크기를 유동적으로 변경시킬 수 있다.
슬레이브 디바이스(D3)는 슬레이브 디바이스(D4)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D3(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D3(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D3)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D3(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D2)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D2)는 슬레이브 디바이스(D3)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D2(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D2(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D2)는 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D2(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D1)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D1)는 슬레이브 디바이스(D2)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D1(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D1(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D1)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D1(송신))를 패딩하여 마스터 디바이스(D0)에 전송한다.
결론적으로, 마스터 디바이스(D0)는 출력 데이터(D1(송신)), D2(송신), D3(송신), D4(송신))을 포함하는 제어 메시지를 수신할 수 있는 것이다. 그러면, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인한다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 4를 참조하면, 마스터 디바이스(D0)는 복수의 입력 데이터(D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신))를 포함하는 제어 메시지를 생성한다. 이때, 마스터 디바이스(D0)는 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 순서 또는 반대 순서대로 정렬하여 제어 메시지를 생성할 수 있다.
도 4의 실시예는 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 순서대로 정렬하여, 복수의 입력 데이터를 (D1(수신), D2(수신), D3(수신), D4(수신)) 포함하는 제어 메시지를 생성할 수 있는 일 실시예에 관한 것이지만, 도 4에 도시된 것과는 달리 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 반대 순서대로 정렬하여, 복수의 입력 데이터를 (D4(수신), D3(수신), D2(수신), D1(수신)) 포함하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
도 4의 일 실시예에서와 같이, 마스터 디바이스(D0)가 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4)가 연결된 순서대로 정렬하여 제어 메시지를 생성한 경우, 제어 메시지를 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 중 첫 번째 슬레이브 디바이스(D1)에 전송한다.
이때, 마스터 디바이스(D0)가 복수의 슬레이브 디바이스(D1 내지 D4) 중 첫 번째 슬레이브 디바이스(D1)에 제어 메시지를 송신하는 이유는 네트워크 상의 디바이스가 도 4와 같이 링형으로 연결되어 있으면, 슬레이브 디바이스 각각에서 처리된 제어 메시지가 정방향(즉, D1 → D2 → D3 → D4)으로 전송되어 최종적으로 마스터 디바이스(D0)에 전송되도록 하기 위해서이다. 이에 따라, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인한다.
보다 구체적으로, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지를 슬레이브 디바이스(D1)에 전송하며, 마스터 디바이스(D0)로부터 제어 메시지를 수신받은 슬레이브 디바이스(D1)는 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D1(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D1(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D1)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D1(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D2)에 전송한다.
이때, 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 시작 위치이고, 송신 데이터 저장 위치가 제어 메시지의 마지막 위치이기 때문에, 슬레이브 디바이스(D1)는 제어 메시지의 시작 위치에서 입력 데이터(D1(수신))를 추출하고 제어 메시지의 마지막 위치에 출력 데이터(D1(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D2)에 전송한다.
또한, 슬레이브 디바이스(D2)는 슬레이브 디바이스(D1)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D2(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D2(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D2)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D2(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D3)는 슬레이브 디바이스(D2)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D3(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D3(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D3)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D3(송신))를 패딩하여 슬레이브 디바이스(D4)에 전송한다.
슬레이브 디바이스(D4)는 슬레이브 디바이스(D3)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터(D4(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D4(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D4)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터(D4(송신))를 패딩하여 마스터 디바이스(D0)에 전송한다.
결론적으로, 마스터 디바이스(D0)는 출력 데이터(D1(송신)), D2(송신), D3(송신), D4(송신))을 포함하는 제어 메시지를 수신할 수 있는 것이다. 그러면, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 디바이스와 슬레이브 디바이스 사이의 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 참조도이다.
도 5를 참조하면, 마스터 디바이스(D0)는 MAC HEADER, APP HEADER 및 복수의 입력 데이터(D-1(수신), D-2(수신), …, D-N(수신))를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 슬레이브 디바이스(D1)에 전송한다. MAC HEADER는 제어 메시지를 송신하는 송신측의 MAC 주소, 제어 메시지를 수신하는 수신측의 MAC 주소, 이더넷 타입 등을 포함한다. 이에 따라, 마스터 디바이스(D0)가 제어 메시지를 송신하면 슬레이브 디바이스(D1, D2, …, DN) 각각은 제어 메시지의 MAC HEADER에 포함된 수신측의 MAC 주소를 이용하여 제어 메시지가 자신에게 수신되는 메시지인지 여부를 확인할 수 있는 것이다. APP HEADER는 MAC HEADER의 상위 계층에서 처리된 정보를 포함한다.
슬레이브 디바이스(D1)는 마스터 디바이스(D0)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치(A)에서 입력 데이터(D1(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D1(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D1)는 출력 데이터(D1(송신))를 생성한 후 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치(B)에 출력 데이터(D1(송신))를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스(D2)에 전송한다. 이때, 출력 데이터(D1(송신))의 크기는 데이터의 크기에 따라 가변적으로 설정될 수 있으며, 크기의 제한은 없다.
슬레이브 디바이스(D2)는 슬레이브 디바이스(D1)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치(A)에서 입력 데이터(D2(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(D2(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(D2)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치(B)에 출력 데이터(D2(송신))를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스(D3)에 전송한다.
상기와 같은 과정을 반복하여 수행하면, 마지막 슬레이브 디바이스(DN)는 슬레이브 디바이스(DN-1)로부터 제어 메시지를 수신 받으면 제어 메시지의수신 데이터 시작 위치(A)에서 입력 데이터(DN(수신))를 추출한다. 이때, 제어 메시지에서 입력 데이터(DN(수신))은 삭제된다. 그런 다음, 슬레이브 디바이스(DN)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치(B)에 출력 데이터(DN(송신))를 패딩하여 마스터 슬레이브(D0)에 전송한다.
결론적으로, 마스터 디바이스(D0)는 출력 데이터(D1(송신)), D2(송신), …, DN(송신))을 포함하는 제어 메시지를 수신할 수 있는 것이다. 그러면, 마스터 디바이스(D0)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인한다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 디바이스 제어 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 마스터 디바이스(M)는 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스(S)에 전송한다(단계 S610). 이때, 마스터 디바이스(M)는 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 순서 또는 반대 순서대로 정렬하여 제어 메시지를 생성할 수 있다.
그런 다음, 마스터 디바이스(M)는 제어 메시지를 복수의 슬레이브 디바이스 중 첫 번째 슬레이브 디바이스 또는 마지막 디바이스에 전송한다.
단계 S610에 대한 일 실시예에서, 마스터 디바이스(M)는 복수의 입력 데이터를 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 순서대로 정렬하여 상기 제어 메시지가 생성된 경우, 제어 메시지를 복수의 슬레이브 디바이스 중 첫 번째 슬레이브 디바이스에 전송한다.
단계 S620에 대한 다른 일 실시예에서, 마스터 디바이스(M)는 복수의 입력 데이터를 상기 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 반대 순서대로 정렬하여 상기 제어 메시지를 생성한 경우, 제어 메시지를 복수의 슬레이브 디바이스 중 마지막 슬레이브 디바이스에 전송한다.
슬레이브 디바이스(M)는 제어 메시지에서 입력 데이터를 추출한다(단계 S620). 단계 S620에 대한 일 실시예에서, 슬레이브 디바이스(M)는 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터를 추출할 수 있다.
이때, 슬레이브 디바이스(M)는 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 시작 위치이면 제어 메시지의 시작 위치에서 입력 데이터를 추출할 수 있고, 수신 데이터 시작 위치가 제어 메시지의 마지막 위치이면 제어 메시지의 마지막 위치에서 입력 데이터를 추출할 수 있다.
슬레이브 디바이스(M)는 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스에 전송한다(단계 S630).
마스터 디바이스(M)는 제어 메시지의 출력 데이터에 기초하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인한다(단계 S640).
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (8)

  1. 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계;
    상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 수신 데이터 시작 위치에서 입력 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 특정 슬레이브 디바이스가 상기 제어 메시지의 송신 데이터 저장 위치에 출력 데이터를 패딩하여 다음 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 특정 슬레이브 디바이스에 의해 추출된 상기 입력 데이터는 상기 제어 메시지에서 삭제되며,
    상기 송신 데이터 저장 위치는 상기 수신 데이터 시작 위치와 반대가 되는 위치로 결정되는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계는
    상기 복수의 입력 데이터를 상기 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 순서 또는 반대 순서대로 정렬하여 상기 제어 메시지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계는
    상기 복수의 입력 데이터를 상기 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 순서대로 정렬하여 상기 제어 메시지를 생성한 경우, 상기 제어 메시지를 상기 복수의 슬레이브 디바이스 중 첫 번째 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스가 복수의 입력 데이터를 포함하는 제어 메시지를 생성하여 복수의 슬레이브 디바이스 중 특정 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계는
    상기 복수의 입력 데이터를 상기 복수의 슬레이브 디바이스가 연결된 반대 순서대로 정렬하여 상기 제어 메시지를 생성한 경우, 상기 제어 메시지를 상기 복수의 슬레이브 디바이스 중 마지막 슬레이브 디바이스에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 입력 데이터의 정렬 순서 및 상기 제어 메시지를 수신하는 슬레이브 디바이스 순서에 따라 상기 수신 데이터 시작 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 수신 데이터 시작 위치에 따라 상기 송신 데이터 저장 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신 데이터 시작 위치에 따라 상기 송신 데이터 저장 위치를 결정하는 단계는
    상기 수신 데이터 시작 위치가 상기 제어 메시지의 시작 위치이면 상기 송신 데이터 저장 위치를 상기 제어 메시지의 마지막 위치로 결정하는 단계; 및
    상기 수신 데이터 시작 위치가 상기 제어 메시지의 마지막 위치이면 상기 송신 데이터 저장 위치를 상기 제어 메시지의 시작 위치로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는슬레이브 디바이스 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입력 데이터의 크기 및 상기 출력 데이터의 크기는
    데이터의 크기에 따라 가변적으로 설정되는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 디바이스가 상기 제어 메시지의 출력 데이터를 이용하여 복수의 슬레이브 디바이스 각각의 정상 동작 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    슬레이브 디바이스 제어 방법.
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