KR20000004576A - Communication line duplexing device in serial data communication system and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A communication line duplexing device in a serial data communication system and method thereof detect a signal transition of the first and second communication lines, detect a data transmission error on the basis of the generation number of the signal transitions, and determine a failure of the communication line. CONSTITUTION: A communication line duplexing device includes a first transition detector for detecting a digital signal transition from the first communication line; a second transition detector for detecting a digital signal transition from the second communication line; an error detector which receives output signals of the first and second transition detectors and determines an error by comparing generation numbers of signal transitions between two communication lines; and a line switching part which receives an error detection signal from the error detector, determines a failure line, and performs a line switching between a normal line and the failure line. Thereby, the communication line duplexing device minimizes a data loss in receiving the data, and has a high reliability and a rapid response characteristic.

Description

직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치와 그 방법Device and method for redundancy of communication line in serial data communication system

본발명은 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치와 그 방법에 관한 것으로서, 특히 제1의 통신선로와 제2의 통신선로 각각의 신호천이를 검출하고(상승엣지:Rising Edge 및/또는 하강엣지:Falling Edge), 이 신호천이가 발생하는 빈도수로부터 데이타 전송 오류를 검출하여 선로의 장애여부를 판정하는 통신선로 이중화 장치와 통신선로 이중화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a redundancy apparatus and method of a communication line in a serial data communication system, and more particularly, detects a signal transition of each of the first communication line and the second communication line (rising edge: rising edge and / or falling edge). : Falling Edge) The present invention relates to a communication line redundancy device and a communication line redundancy method for detecting a data transmission error from a frequency at which this signal transition occurs and determining whether a line is faulty.

알려진 바와 같이, 2개이상의 프로세서가 공통의 통신선로를 통해서 직렬의 데이타 통신을 수행하는 직렬 데이타 통신 시스템에서는 어느 하나의 프로세서내의 국부적인 장애보다도 프로세서 사이의 통신장애가 시스템 전체에 미치는 영향과 파급되는 악효과가 더욱 크다.As is known, in a serial data communication system in which two or more processors perform serial data communication through a common communication line, the influence of communication failures between processors on the entire system and the spread of the influences of the entire system rather than a local failure in any one processor The effect is even greater.

특히, 공통의 통신망에 다수의 프로세서가 네트워킹되어 분산제어를 실행하는 자동제어 시스템이라면 여기서 발생하는 통신장애는 전체 시스템의 서비스 기능장애를 가져올 수도 있기 때문에 매우 치명적인 장애가 아닐 수 없다.In particular, if an automatic control system is networked to a plurality of processors in a common communication network to perform distributed control, the communication failure may be a very fatal failure because it may lead to a service malfunction of the entire system.

그러므로 이러한 통신 시스템에서는 통신선로를 이중화하는데, 통상 2개의 통신선로를 두고 이 2개의 통신선로에 동일한 데이타를 동시전송하다가 어느 하나의 통신선로에 장애가 발생하면 다른 하나의 통신선로를 활용하여 통신장애를 극복함과 함께 시스템의 안정성을 확보하였다.Therefore, in such a communication system, communication lines are duplicated. In general, if two communication lines have the same data and transmit the same data simultaneously, if one communication line fails, another communication line is used to solve the communication failure. Overcoming and securing the stability of the system.

도1은 종래의 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치의 개념을 나타낸 블럭도로서, 통신장애의 판정제어를 주제어부에서 소프트웨어적으로 수행하는 경우의 일예를 나타낸다.Fig. 1 is a block diagram showing the concept of a duplication apparatus for a communication line in a conventional serial data communication system, and shows an example of the case where software for controlling the determination of communication failure is performed in the main controller.

먼저, 그 구성을 살펴보면; 제1선로와 제2선로 각각의 선로정합과 데이타 송수신을 수행하기 위한 선로정합 및 송수신부(101)(102)와, 상기 선로정합 및 송수신부를 통해서 입력되는 데이타열로부터 각 선로의 이상유무를 검출하기 위한 오류검출부(103)와, 상기 오류검출부(103)로부터 오류검출신호를 입력받아 이상이 발생한 선로를 판정하고 정상인 통신선로로의 선로절체제어를 수행하는 주제어부(104)와, 상기 주제어부의 제어를 받아 제1통신선로 또는 제2통신선로 중의 어느 하나의 정상선로를 선택하여 데이타 수신을 수행하기 위한 버퍼(105)(106)를 포함하여 구성된다.First, look at the configuration; Detects abnormality of each line from the line matching and transmitting / receiving unit 101 and 102 for performing line matching and data transmission / reception of each of the first line and the second line, and the data string inputted through the line matching and transmitting / receiving unit. An error detection unit 103 for inputting an error detection signal from the error detection unit 103, a main control unit 104 for determining a line in which an abnormality occurs, and performing line switching control to a normal communication line; And a buffer 105, 106 for selecting a normal line of either the first communication line or the second communication line under control to perform data reception.

이와 같이 구성된 종래의 통신선로 이중화 장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the conventional communication line redundancy device configured as described above is performed as follows.

제1선로정합 및 송수신부(101)는 제1선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신을 담당하고, 제2선로정합 및 송수신부(102)는 제2선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신을 담당한다.The first line matching and transmitting / receiving unit 101 is responsible for line matching between the first line and the processor and data transmission and reception, and the second line matching and transmitting / receiving unit 102 is responsible for line matching between the second line and the processor. It is in charge of data transmission and reception.

선로의 정합 및 송수신은 통신선로와 프로세서 사이의 물리계층(Physical Layer)의 정합, 잡음의 필터링 등을 포함한다.Line matching and transmission / reception include matching of physical layers between the communication line and the processor, filtering of noise, and the like.

오류검출부(103)는 상기 선로정합 및 송수신부(101)(102)로부터 수신되는 입력 데이타를 받아서 그 데이타열의 통신규약(PROTOCOL)상의 규칙성이나 기타 선로장애로 판단될 조건들을 이용해서 데이타 오류의 유무를 검출하고, 오류검출신호를 주제어부(104)에 입력한다.The error detection unit 103 receives the input data received from the line matching and transmitting / receiving unit 101 or 102 and uses the conditions to be determined as regularity or other line failure in the protocol of communication of the data string. The presence / absence is detected and an error detection signal is input to the main control unit 104.

주제어부(104)는 오류검출부(103)로부터 선로의 오류검출신호를 입력받아 장애발생 유무를 판정하고 그 판정결과에 따라 정상선로를 선택하기 위한 선로선택 제어신호를 출력한다.The main control unit 104 receives the error detection signal of the line from the error detection unit 103, determines whether there is a failure, and outputs a line selection control signal for selecting a normal line according to the determination result.

예를 들어, 제1선로의 장애가 발생하였다면 제1버퍼(105)를 디스에이블(disable)시키고 제2버퍼(106)를 인에이블(enable)시키는 선로선택 제어신호를 출력하며, 제2선로의 장애가 발생하였다면 제1버퍼(105)를 인에이블시키고, 제2버퍼(106)는 디스에이블시키는 선로선택 제어신호를 출력한다.For example, if a failure of the first line occurs, a line selection control signal for disabling the first buffer 105 and enabling the second buffer 106 is output, and the failure of the second line occurs. If so, the first buffer 105 is enabled, and the second buffer 106 outputs a line selection control signal for disabling.

이러한 선로선택 제어신호에 의해서 인에이블된 버퍼에 의해서 데이타 수신이 이루어지는데, 이때 데이타의 송신은 장애가 발생한 선로에 관계없이 송출한다.Data reception is performed by a buffer enabled by such a line selection control signal. At this time, data transmission is transmitted regardless of a failed line.

이것은 상대측 프로세서에서도 도1과 같은 개념의 선로 이중화를 수행하기 때문에 송신 데이타에 대한 버퍼링 제어가 필요하지 않기 때문이다.This is because the counterpart processor also performs the line redundancy of the concept as shown in FIG. 1, so that buffering control for the transmitted data is not necessary.

한편, 상기 도1에서 2개의 선로가 모두 정상인 경우에는 미리 결정된 우선순위에 따라서 어느 하나의 통신선로에 대한 버퍼만 인에이블시키고, 다른 하나의 버퍼는 디스에이블시킨다.Meanwhile, in FIG. 1, when both lines are normal, only one buffer for one communication line is enabled and the other buffer is disabled according to a predetermined priority.

그러나, 도1과 같이 주제어부(104)가 오류검출의 결과로부터 장애유무의 판정과 장애선로 및 정상선로에 대한 선로절체 등을 직접 관할하는 경우에는 주제어부의 프로세서의 소프트웨어 부담이 크고, 선로의 장애발생에 대한 응답(정상선로로의 자동절체)이 오류검출 인식으로부터 장애의 판정에 이르기까지 소요되는 시간만큼 늦어지게 되어 이중화 응답속도가 떨어지는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 1, when the main control unit 104 directly manages the determination of the presence or absence of a failure from the result of the error detection and the transfer of the line to the failure line and the normal line, the software burden on the main control unit's processor is large and the line failure occurs. The response to the occurrence (automatic transfer to the normal line) is delayed by the time required from the error detection recognition to the determination of the failure, which causes a problem that the duplication response speed is lowered.

도2는 오류검출 및 선로선택을 주제어부로부터 분리하여 하드웨어적으로 수행하기 위한 종래의 선로 이중화 장치의 구성을 나타내며, 상기 도1과 동일한 개념의 유사한 회로구성을 가진다.FIG. 2 shows a configuration of a conventional line redundancy apparatus for performing error detection and line selection separately from the main control unit in hardware, and has a similar circuit configuration with the same concept as that of FIG.

먼저, 그 구성을 살펴보면; 제1선로와 제2선로 각각의 선로정합과 데이타 송수신을 수행하기 위한 선로정합 및 송수신부(201)(202)와, 상기 선로정합 및 송수신부를 통해서 입력되는 데이타열로부터 각 선로의 이상유무를 검출하기 위한 오류검출부(203)와, 상기 오류검출부(203)로부터 오류검출신호를 입력받아 이상이 발생한 선로를 판정하고 정상인 통신선로로의 선로절체제어를 수행하는 선로선택부(204)와, 상기 선로선택부(204)에 의해서 각각 인에이블 또는 디스에이블되어 정상선로에 대한 각각의 데이타 수신을 수행하는 버퍼(205)(206)와, 상기 통신선로를 통해서 데이타의 송신 및 수신을 수행하는 주제어부(207)를 포함하여 구성된다.First, look at the configuration; Detects abnormality of each line from the line matching and transmitting / receiving unit 201, 202 for performing line matching and data transmission / reception of each of the first line and the second line, and the data string inputted through the line matching and transmitting / receiving unit. An error detection unit 203 for receiving the error detection signal from the error detection unit 203, a line selection unit 204 for determining a line in which an abnormality occurs, and performing line switching control to a normal communication line; Buffers 205 and 206 which are each enabled or disabled by the selection unit 204 to perform respective data reception on the normal line, and a main control unit which transmits and receives data through the communication line ( 207).

이와 같이 구성된 종래의 통신선로 이중화 장치는 상기 도1에 비하여 오류검출에 따른 장애선로의 판정과 선로절체를 주제어부(207)로부터 분리하여 수행하도록 함으로써 주제어부의 부담을 줄이고, 응답속도를 빠르게 할 수 있게 한 회로이며, 이 회로의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The conventional communication line redundancy apparatus configured as described above can reduce the burden on the main control part and speed up the response speed by performing the determination of the fault line and the line transfer according to the error detection separately from the main control part 207, as compared to the above-described FIG. In this circuit, the operation of the circuit is as follows.

제1선로정합 및 송수신부(201)는 제1선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신·잡음제거 등을 담당하고, 제2선로정합 및 송수신부(202)는 제2선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신·잡음제거 등을 담당한다.The first line matching and transmitting / receiving unit 201 is responsible for line matching between the first line and the processor, data transmission, reception, and noise cancellation, and the second line matching and transmitting / receiving unit 202 is connected to the second line and the processor. It is responsible for line matching, data transmission, reception and noise cancellation.

선로의 정합 및 송수신은 통신선로와 프로세서 사이의 물리계층(Physical Layer)의 정합, 데이타 송신·수신, 잡음의 필터링 등을 포함한다.Line matching and transmission and reception include physical layer matching between communication lines and processors, data transmission and reception, filtering of noise, and the like.

오류검출부(203)는 상기 선로정합 및 송수신부(201)(202)로부터 수신되는 입력 데이타를 받아서 그 데이타열의 통신규약(PROTOCOL)상의 규칙성이나 기타 선로장애로 판단될 조건들을 이용해서 데이타 오류의 유무를 검출하고, 오류검출신호를 선로선택부(204)에 입력한다.The error detection unit 203 receives the input data received from the line matching and transmission / reception unit 201 and 202 and uses the condition to be determined as regularity or other line failure in the protocol of communication of the data string to determine the data error. The presence / absence is detected and an error detection signal is input to the line selection unit 204.

선로선택부(204)는 오류검출부(203)로부터 선로의 오류검출신호를 입력받아 정상선로를 선택하기 위한 선로선택 제어신호를 출력한다.The line selection unit 204 receives the error detection signal of the line from the error detection unit 203 and outputs a line selection control signal for selecting a normal line.

예를 들어, 제1선로의 장애가 발생하였다면 제1버퍼(205)를 디스에이블(disable)시키고 제2버퍼(206)를 인에이블(enable)시키는 선로선택 제어신호를 출력하며, 제2선로의 장애가 발생하였다면 제1버퍼(205)를 인에이블시키고, 제2버퍼(206)는 디스에이블시키는 선로선택 제어신호를 출력한다.For example, if a failure occurs in the first line, a line selection control signal for disabling the first buffer 205 and enabling the second buffer 206 is output, and the failure of the second line occurs. If so, the first buffer 205 is enabled, and the second buffer 206 outputs a line selection control signal for disabling.

이러한 선로선택 제어신호에 의해서 인에이블된 버퍼에 의해서 데이타 수신이 이루어지는데, 이때 데이타의 송신은 장애가 발생한 선로에 관계없이 송출한다.Data reception is performed by a buffer enabled by such a line selection control signal. At this time, data transmission is transmitted regardless of a failed line.

이것은 상대측 프로세서에서도 도2와 같은 개념의 선로 이중화를 수행하기 때문에 송신 데이타에 대한 버퍼링 제어가 필요하지 않기 때문이다.This is because the counterpart processor also performs the line redundancy of the concept as shown in FIG. 2, so that the buffering control for the transmitted data is not necessary.

한편, 상기 도2에서 2개의 선로가 모두 정상인 경우에는 미리 결정된 우선순위에 따라서 어느 하나의 통신선로에 대한 버퍼만 인에이블시키고, 다른 하나의 버퍼는 디스에이블시킨다.Meanwhile, in FIG. 2, when both lines are normal, only one buffer for one communication line is enabled and the other buffer is disabled according to a predetermined priority.

그리고, 주제어부(207)는 장애선로의 판정과 선로절체의 제어부담이 배제된 상태에서 데이타의 송신·수신, 해독, 가공 등의 본연의 작업만 처리하게 된다.Then, the main controller 207 processes only the original operations such as data transmission / reception, decryption, processing, etc. in the state where the determination of the fault line and the control fault of the line transfer are excluded.

상기한 바와 같이 데이타 통신시스템 선로 이중화의 개념은 도1 또는 도2와 같지만, 그 기술을 실질적으로 구현하는데 있어서 가장 중요한 점은 통신선로의 오류를 얼마나 신속 정확하게 검출하는가의 여부 및 오류검출 결과로부터 정확한 장애선로의 유무 판정과 즉각적인 선로절체를 실현할 수 있는가에 달려있다.As described above, the concept of data communication system line redundancy is the same as that of Fig. 1 or Fig. 2, but the most important point in the practical implementation of the technology is precisely from how quickly and accurately the error of the communication line is detected and the error detection result. It depends on the determination of the presence of the obstacle line and the possibility of instantaneous line changeover.

상기한 도1 및 도2와 같이 통신선로의 이중화 제어기술에서 오류의 검출은 수신되는 데이타의 비트열(data bit stream)로부터 검출하여 장애유무를 판정하는데, 이러한 실시간 오류검출은 실질적으로 매우 어렵기 때문에 대부분의 통신선로 이중화기술에서는 특정한 통신 프로토콜을 사용하는 시스템에 한정되고, 또 그것에 한정하여 적합한 이중화 기술에 대하여 제시하고 있다.In the redundant control technology of the communication line as shown in Figs. 1 and 2, the detection of an error is detected from a data bit stream of the received data to determine whether there is an error. Such real-time error detection is substantially very difficult. For this reason, most communication line duplication technologies are limited to systems using specific communication protocols and propose suitable duplexing techniques.

예를 들어, HDLC(High-level Data Link Control) 또는 SDLC(Synchronous Data Link Control)라고 명명되는 패킷(Packet) 통신방식의 프로토콜을 사용하는 통신 시스템의 이중화 기술이 있다.For example, there is a duplication technology of a communication system using a packet communication protocol called High-level Data Link Control (HDLC) or Synchronous Data Link Control (SDLC).

이 통신방식의 데이타 패킷의 구조는 도3에 나타낸 바와같이, 데이타열의 시작을 의미하는 오프닝 플래그(Opening Flag:7Eh)(301)와 데이타열의 종료를 의미하는 클로징 플래그(Closing Flag:7Eh)(302)사이에 데이타열(Information Data Field) (303)을 개입시켜 송수신하는 패킷 구조를 가지고 있다.As shown in Fig. 3, the structure of the data packet of this communication method is an opening flag (Opening Flag: 7Eh) 301 which means the beginning of the data string and a closing flag (7Eh) 302 which means the end of the data string. ) Has a packet structure for transmitting and receiving via an information data field (303).

여기서 오프닝 플래그나 클로징 플래그는 약속된 특정한 비트패턴을 가지는데, 예로서 '7Eh'값이 1회이상 반복되는 형태로 개입된다.Here, the opening flag or the closing flag has a specific bit pattern promised. For example, the '7Eh' value is intervened one or more times.

이러한 HDLC 또는 SDLC 프로토콜의 특성을 이용하여 전송상의 오류를 검출하게 되는데 그 특성이란, 동 프로토콜에서 전송되는 데이타가 논리값 '1'인 비트의 연속됨이 6개이상 될 수 없게 한다(최대 5개의 '1'이 연속된다)는 점이다.This characteristic of HDLC or SDLC protocol is used to detect transmission error, which means that the data transmitted by the protocol cannot have more than 6 consecutive bits of logical value '1' (up to 5 '1' is continuous).

즉, 데이타값이 '1'인 비트가 6개이상 계속되는 비트열(bit stream)인 경우에는 5개의 '1'비트열 다음에 반드시 1개의 '0'비트를 삽입(zero insertion)한 다음에 다시 '1'비트열을 보낸다는 것이고, 수신하는 쪽에서는 데이타값이 '1'인 비트가 6개이상 계속되면 5개의 '1'비트열과 이것에 후속되는 '1'비트(열) 사이에 개입된 '0'비트를 제거(zero deletion)함으로써 원래의 데이타를 수신하게 한다는 것이다.That is, in the case of a bit stream in which six or more bits having a data value of '1' are continuous, one '0' bit must be inserted after the five '1' bit streams and then again. Is to send a '1' bit string, and on the receiving side, if more than six bits with a data value of '1' continue, it intervenes between the five '1' bit strings and the '1' bit following it. Zero deletion of the '0' bit causes the original data to be received.

그러나, 오프닝 플래그 또는 클로징 플래그의 경우는 '7Eh'가 '01111110'으로서 이것은 일반 데이타(303)와 구분하기 위해서 논리값 '1'이 6개 연속되는 비트패턴으로 반복된다는 점에 차이를 두는 특성을 가지게 하였다.However, in the case of the opening flag or the closing flag, '7Eh' is '01111110', which distinguishes the characteristic that the logical value '1' is repeated in six consecutive bit patterns to distinguish it from the general data 303. Had.

위와 같은 HDLC/SDLC 통신 프로토콜의 특징(데이타는 '1'비트열 연속 5개 제한, 플래그는 '1'비트열 연속 '6'개까지 허여)을 기반으로 하여, 이 통신 시스템에서는 데이타에 대하여 그 데이타 비트열이 논리값 '1'인 비트가 연속하여 7개이상 입력되면 오류로 판정하는 것이다.Based on the characteristics of the HDLC / SDLC communication protocol described above (data is limited to five '1' bit sequences, and flags are allowed up to '1' bit sequences, '6'). If more than seven bits of the data bit string having logical value '1' are consecutively inputted, an error is determined.

이를 위하여 오류의 검출(및 판정)회로에서는 재트리거 가능한 단안정 멀티바이브레이터를 이용해서 '1'비트의 열이 7개(플래그 필드까지 고려하여)이상 계속되는지를 모니터함으로써 선로의 오류와 장애유무를 검출(및 판정)하였으나, 단안정 멀티바이브레이터의 정확한 시정수값 설정이 어렵고 시스템의 동작환경, 특히 온도에 의해서 시정수값이 변화되기 때문에 정확한 오류의 검출과 판정이 실질적으로 불가능하여 신뢰성이 낮은 단점이 있었다.For this purpose, the error detection (and determination) circuit uses a retriggerable monostable multivibrator to detect line faults and failures by monitoring whether more than seven '1' bits of the string continue (with consideration to the flag field). However, since the time constant value of the monostable multivibrator is difficult to set and the time constant value is changed by the operating environment of the system, in particular, the temperature, the accurate error detection and determination is practically impossible, which results in a low reliability.

이러한 단점을 감안하여 대한민국 공개특허공보(공개번호 제96-3182호)로 제시된 기술(데이타통신 클럭과 카운터를 사용하여 데이타 비트가 8개이상 논리값 '1' 또는 '0'이 계속되는지를 모니터하는 기술)이 있다.In view of these shortcomings, the technique disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication (Publication No. 96-3182) (using a data communication clock and a counter) monitors whether 8 or more logical values of '1' or '0' are continued. Technology).

그러나, 위와 같은 통신선로 이중화기술은 약속된 특정한 통신 프로토콜에서 그 데이타 전송의 특성을 이용하는 기술이기 때문에 특정한 통신 프로토콜에 대해서만 적용 가능하다는 제약이 따르고, 데이타 비트열의 모니터링에 관련된 하드웨어(또는 소프트웨어)적 부담이 크며, 장애가 발생한 통신선로를 주제어부에서 전혀 알지 못하므로 선로 유지보수를 위해 운용자에게 장애보고를 하지 못하는 단점이 있다.However, the above-mentioned communication line duplication technology is limited to be applicable only to a specific communication protocol because it is a technology that uses the characteristics of the data transmission in a specific communication protocol promised, and a hardware (or software) burden related to monitoring data bit strings. This is large, because the main control unit does not know the failure of the communication line has a disadvantage that can not report the failure to the operator for the line maintenance.

본발명은 상기한 종래의 통신선로 이중화 기술이 가지는 문제점을 해결한, 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치와 그 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for redundancy of a communication line in a serial data communication system, which solves the problems of the conventional communication line redundancy described above.

특히, 본발명에서는 제1의 통신선로와 제2의 통신선로 각각의 신호천이를 검출하고(상승엣지:Rising Edge 및/또는 하강엣지:Falling Edge), 상기 2개의 통신선로 각각에서 발생하는 신호천이 빈도수로부터 데이타 전송 오류를 검출하여 선로의 장애여부를 판정하는 통신선로 이중화 장치와 통신선로 이중화 방법을 제공함으로써, 특정한 프로토콜에 관계없이 디지탈 데이타 통신 시스템의 일반적이고 공통적인 특성(신호의 천이와 데이타의 열에 의한 정보전송)에 기반하여 통신선로의 오류검출 및 장애판정과 선로절체를 수행할 수 있도록 하였다.In particular, the present invention detects signal transitions of each of the first communication line and the second communication line (rising edge: rising edge and / or falling edge: falling edge), and the signal transitions generated in each of the two communication lines. By providing communication line redundancy device and communication line redundancy method which detects data transmission error from frequency and judges line failure, general and common characteristics of digital data communication system (signal transition and data Based on thermal information transmission, error detection, fault determination and line transfer of communication lines can be performed.

본발명에서는, 2개의 통신선로를 통해서 수신되는 데이타의 위상이 정상선로인 경우에 항상 동위상으로 수신된다는 점에 착안하여, 제1의 통신선로의 신호천이가 발생함을 의미하는 제1의 플래그를 제1의 통신선로의 신호천이 발생시마다 세트시키고, 제2의 통신선로의 신호천이가 발생함을 의미하는 제2의 플래그를 제2의 통신선로의 신호천이 발생시마다 세트시키고, 상기 2개의 통신선로 모두에서 동위상으로 신호천이가 발생되는 경우 상기 2개의 플래그를 리세트시키는 동작을 각각의 통신선로의 신호천이 마다 수행하여 오류검출 및 선로절체를 수행할 수 있도록 한 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치와 그 방법을 제공한다.In the present invention, in view of the fact that the phase of the data received through the two communication lines are always in phase when the phase of the normal line, the first flag means that the signal transition of the first communication line occurs Is set every time a signal transition of the first communication line occurs, and a second flag, which means that a signal transition of the second communication line occurs, is set every time the signal transition of the second communication line occurs, and the two communication lines are set. In case of signal transition in all phases of the furnace, the operation of resetting the two flags is performed for each signal transition of each communication line so that error detection and line transfer can be performed. It provides a redundancy device and a method thereof.

도1은 종래의 소프트웨어에 의한 통신선로 이중화 제어장치의 개념을 나타낸 블럭도1 is a block diagram showing the concept of a communication line redundancy control device using conventional software;

도2는 종래의 하드웨어에 의한 통신선로 이중화 제어장치의 블럭도2 is a block diagram of a communication line redundancy control device using conventional hardware.

도3은 종래의 통신선로 이중화기술에서 사용되는 HDLC/SDLC 통신에서의 메시지패킷(Message Packet)의 구조를 나타낸 도면3 is a diagram illustrating the structure of a message packet in HDLC / SDLC communication used in a conventional communication line duplication technology.

도4는 본발명의 통신선로 이중화 장치의 구성을 나타낸 블럭도Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the communication line redundancy device of the present invention

도5는 본발명의 통신선로 이중화 장치에서 오류검출 및 선로선택 제어부의 일실시예를 나타낸 회로도5 is a circuit diagram illustrating an embodiment of an error detection and line selection controller in a communication line redundancy device of the present invention;

도6은 도5의 동작설명을 위한 회로 각부의 신호 파형도6 is a signal waveform diagram of each circuit part for explaining the operation of FIG.

본발명의 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치는; 적어도 2개의 통신선로를 가지고 적어도 2개의 프로세서 사이에서 상기 복수개의 통신선로에 동일한 디지탈신호를 전송하여 상호 데이타 통신을 수행하는 직렬 데이타 통신 시스템에 있어서,In the serial data communication system of the present invention, a redundancy apparatus of a communication line is provided; A serial data communication system having at least two communication lines and transmitting the same digital signal to the plurality of communication lines between at least two processors to perform mutual data communication.

제1의 통신선로를 통해서 입력되는 디지탈신호의 천이를 검출하는 제1천이 검출수단과, 제2의 통신선로를 통해서 입력되는 디지탈신호의 천이를 검출하는 제2천이 검출수단과, 상기 제1천이 검출수단 및 제2천이 검출수단의 검출신호를 입력받아 2개의 통신선로에서 일어나는 신호천이의 빈도를 서로 비교하여 오류유무를 검출하는 오류검출수단과, 상기 오류검출수단의 오류검출신호를 입력받아 장애선로를 판정하고 판정된 결과를 이용해서 정상선로와 장애선로의 선로절체를 수행하는 선로절체수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치이다.First transition detecting means for detecting a transition of a digital signal input through a first communication line, second transition detecting means for detecting a transition of a digital signal input through a second communication line, and the first transition Error detection means for detecting the presence of an error by receiving the detection signal of the detection means and the second transition detection means by comparing the frequency of signal transitions occurring in the two communication lines with each other, and receiving the error detection signal of the error detection means And a line transfer means for performing a line transfer between a normal line and a fault line using the determined result and determining the line.

이와 같이 구성되는 본발명의 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치에서는, 2개의 통신선로 각각에서 일어나는 신호천이의 빈도수를 각각의 통신선로에 대한 하드웨어적 신호천이 플래그를 이용해서 검출하고, 이 플래그의 세트/리세트 상태로부터 장애발생의 유무 및 선로 절체를 수행하는 것이다.In the serial data communication system of the present invention configured as described above, in the redundancy apparatus of the communication line, the frequency of signal transitions occurring in each of the two communication lines is detected using the hardware signal transition flag for each communication line. It is to perform the line transfer and the presence or absence of failure from the set / reset state of.

상기 신호천이 검출수단은 각각의 통신선로의 신호천이(상승엣지 또는 하강엣지)를 검출하고, 여기서 검출된 엣지검출신호는 오류검출수단에 입력된다.The signal transition detecting means detects a signal transition (rising edge or falling edge) of each communication line, and the detected edge detection signal is input to the error detection means.

오류검출수단은 2개의 선로를 통해서 입력되는 데이타로부터 검출된 상기 엣지검출신호를 서로 대비하여 데이타 오류유무를 검출하는데, 이것은 2개의 통신선로 중에서 어느 하나의 통신선로가 단선·단락·선로정합/송수신 장애로 인하여 장애가 발생되면 장애가 발생된 선로쪽의 데이타는 정상인 선로쪽의 데이타가 수신되는 동안에도 데이타 비트의 천이가 검출되지 않는다는 점에 기반한다.The error detection means detects the presence or absence of a data error by comparing the edge detection signals detected from the data input through the two lines, which means that one of the two communication lines is disconnected, shorted, line matched / transmitted or received. If a failure occurs due to a failure, the data on the failed track side is based on the fact that no transition of data bits is detected while the data on the normal track side is received.

선로절체수단은 이와 같이 오류검출신호가 입력되면 장애선로를 판정하여 장애선로의 데이타 수신계통을 차단하고 정상선로의 데이타 수신계통을 유지함으로써 정상선로를 통해서 데이타 수신이 이루어지도록 제어한다.When the error detection signal is input as described above, the line switching means determines the fault line and blocks the data receiving system of the fault line and maintains the data receiving system of the normal line so as to control data reception through the normal line.

도4는 이와 같은 본발명의 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치의 회로구성을 나타낸 블럭도로서, 제1통신선로에 대한 선로정합 및 송수신부(401)와, 제2통신선로에 대한 선로정합 및 송수신부(402)와, 상기 제1선로정합 및 송수신부(401)를 통해서 입력되는 디지탈신호의 엣지(신호천이)를 검출하기 위한 제1엣지검출부(403)와, 상기 제2선로정합 및 송수신부(402)를 통해서 입력되는 디지탈신호의 엣지(신호천이)를 검출하기 위한 제2엣지검출부(404)와, 상기 엣지검출부(403)(404)에서 검출된 엣지검출신호의 발생빈도를 서로 대비하여 오류유무를 검출함과 함께 오류검출로부터 장애선로를 판정하여 선로선택제어를 수행하고, 또 선로오류정보를 출력하는 오류검출 및 선로선택제어부(405)와, 상기 선로정합 및 송수신부(401)(402)로부터 입력된 디지탈신호 중에서 상기 오류검출 및 선로선택제어부(405)에 의해 정상선로를 선택하는 선로선택부(406)와, 상기 선로오류정보를 입력받으며, 또한 상기 선로선택부(406)에 의해서 선택된 통신선로의 데이타를 수신하여 처리하는 주제어부(407)를 포함하여 구성된다.4 is a block diagram showing a circuit configuration of a duplication apparatus of a communication line in the serial data communication system of the present invention. The line matching and transmitting / receiving unit 401 for the first communication line and the line for the second communication line are shown in FIG. A first edge detector 403 for detecting an edge (signal transition) of a digital signal input through the matching and transmitting / receiving unit 402, the first line matching and transmitting / receiving unit 401, and the second line matching. And a second edge detector 404 for detecting an edge (signal transition) of the digital signal inputted through the transceiver 402, and an occurrence frequency of the edge detector signal detected by the edge detectors 403 and 404. The error detection and line selection control unit 405 and the line matching and transmitting / receiving unit which detects the presence or absence of an error and determine a fault line from error detection to perform line selection control, and output line error information. 401, 402 input from The line detection unit 406 which selects a normal line by the error detection and line selection control unit 405 and the line error information among the ground signals, and the line selection unit 406 of the communication line selected by the line selection unit 406 And a main controller 407 for receiving and processing data.

실시예로서 도4의 엣지검출부(403)(404)는 디지탈신호(데이타)의 상승엣지 또는 하강엣지를 검출하거나 상승 및 하강엣지 모두를 검출한다.As an example, the edge detectors 403 and 404 of FIG. 4 detect rising edges or falling edges of digital signals (data) or both rising and falling edges.

실시예로서 도4의 선로선택부(406)는 2:1 멀티플렉서로 이루어질 수 있다.As an example, the line selector 406 of FIG. 4 may be a 2: 1 multiplexer.

도4에서 제1선로정합 및 송수신부(401)는 제1선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신·잡음제거 등을 담당하고, 제2선로정합 및 송수신부(402)는 제2선로와 프로세서와의 선로정합과 데이타 송신·수신·잡음제거 등을 담당한다.In FIG. 4, the first line matching and transmitting / receiving unit 401 is responsible for line matching between the first line and the processor, data transmission, reception, and noise cancellation, and the second line matching and transmitting / receiving unit 402 is a second line. It is responsible for line matching with the processor and data transmission, reception and noise cancellation.

제1엣지검출부(403)는 제1선로로부터 입력되는 디지탈신호(데이타)의 상승엣지 또는 하강엣지를 검출한다.The first edge detector 403 detects a rising edge or a falling edge of the digital signal (data) input from the first line.

제2엣지검출부(404)는 제2선로로부터 입력되는 디지탈신호(데이타)의 상승엣지 또는 하강엣지를 검출한다.The second edge detector 404 detects the rising edge or the falling edge of the digital signal (data) input from the second line.

엣지의 검출은 통신방식의 물리층과 통신 프로토콜의 특성, 그리고 선로의 정합과 송수신부의 특성에 따라서 데이타가 천이하는 엣지의 종류를 보다 효과적인 것으로 선택하여 사용한다.Edge detection selects the type of edge to which data transitions more effectively according to the characteristics of the physical layer of the communication method and the communication protocol, the matching of the line and the characteristics of the transceiver.

또한, 엣지의 검출은 상승엣지 또는 하강엣지나, 상승엣지 및 하강엣지를 모두 검출하여 사용할 수도 있고, 신호천이시에 그 신호천이 타이밍에서 엣지 검출펄스를 생성하는 회로로 실시해도 무방하고, 또는 시스템 특성에 따라서 데이타의 상승엣지나 하강엣지를 그대로 사용해도 무방하다.In addition, the edge detection may be performed by detecting a rising edge or a falling edge, or both a rising edge and a falling edge, and may be performed by a circuit which generates an edge detection pulse at the signal transition timing at the signal transition, or the system. Depending on the characteristics, the rising or falling edge of the data may be used as it is.

오류검출 및 선로선택제어부(405)는 엣지검출부(403)(404)에서 검출된 엣지검출신호를 입력받아 두 신호를 대비함으로써 오류의 검출을 수행하고, 이로부터 장애선로를 판정하여 선로선택 제어신호를 출력한다.The error detection and line selection control unit 405 receives the edge detection signals detected by the edge detection units 403 and 404 and compares the two signals to detect an error, and determines a fault line from the line selection control signal. Outputs

이때 오류검출은 엣지발생 빈도수를 제1데이타와 제2데이타의 경우를 서로 비교하여 검출할 수 있는데, 엣지발생의 빈도수가 상대적으로 낮은 쪽의 통신선로를 장애가 발생한 선로로 판정한다.At this time, the error detection can detect the edge occurrence frequency by comparing the case of the first data and the second data with each other, and determines the communication line of which the edge occurrence frequency is relatively low as the faulted line.

이에 대한 구체적인 실시예는 도5 및 도6을 참조하여 후술하기로 한다.Specific embodiments thereof will be described later with reference to FIGS. 5 and 6.

오류검출 및 선로선택제어부(405)에서 출력된 선로오류정보는 주제어부(407)에 입력되며, 오류검출 및 선로선택제어부(405)에서 출력된 선로선택신호는 선로선택부(406)에 선로절체신호로서 입력된다.The line error information output from the error detection and line selection control unit 405 is input to the main control unit 407, and the line selection signal output from the error detection and line selection control unit 405 is transferred to the line selection unit 406. It is input as a signal.

이 제어신호에 의해서 선로선택부(406)는 정상인 통신선로를 선택, 즉 정상인 쪽의 선로정합 및 송수신부를 선택하여 수신 데이타를 주제어부(407)로 입력해 준다.By this control signal, the line selecting section 406 selects a normal communication line, that is, selects a line matching and transmitting / receiving section on the normal side, and inputs the received data to the main control section 407.

예를 들어, 제1선로의 장애가 발생하였다면 제1선로정합 및 송수신부(401)의 수신 데이타를 선택하고, 제2선로의 장애가 발생하였다면 제2선로정합 및 송수신부(402)의 수신 데이타를 선택한다.For example, if a failure of the first line occurs, the first line matching and reception data of the transceiver 401 are selected, and if a failure of the second line occurs, the second line matching and reception data of the transceiver 402 is selected. do.

이러한 선로선택에 의해서 데이타 수신이 이루어지는데, 이때 데이타의 송신은 장애가 발생한 선로에 관계없이 송출하며, 선로의 오류정보는 주제어부(407)에서 판독하여 시스템 유지보수 차원에서 장애내용을 리포팅(reporting)한다.The data is received by this line selection. At this time, data transmission is transmitted regardless of the faulted line, and error information of the line is read by the main control unit 407 to report the fault content for system maintenance. do.

한편, 상기 도4에서 2개의 선로가 모두 정상인 경우에는 미리 결정된 우선순위에 따라서 어느 하나의 통신선로를 선택한다.On the other hand, if both lines are normal in FIG. 4, one communication line is selected according to a predetermined priority.

그리고, 주제어부(407)는 장애선로의 오류정보의 리포팅, 선로절체후의 데이타의 송신·수신, 해독, 가공 등의 본연의 작업만 처리하게 된다.Then, the main control unit 407 processes only the original operations such as reporting of error information on the obstacle line, transmission and reception of data after line transfer, decryption, and processing.

도5는 본발명에서 하강엣지를 검출하고(엣지 검출펄스 출력), 또 이 하강엣지 검출펄스를 서로 대비하여 오류를 검출하며, 오류검출신호를 이용해서 플립플롭으로 선로선택 제어신호를 출력하는 실시예 회로구성을 나타내며, 도6은 도5의 회로 각부분의 동작신호 파형도(타이밍도)를 나타내었다.Fig. 5 is an embodiment in which a falling edge is detected (edge detection pulse output) in the present invention, an error is detected by comparing the falling edge detection pulses with each other, and a line selection control signal is output by a flip-flop using an error detection signal. An example circuit configuration is shown, and FIG. 6 shows an operation signal waveform diagram (timing diagram) of each circuit portion of FIG.

즉, 제1선로의 디지탈신호에 대한 하강엣지 검출펄스를 입력받아 제1선로의 엣지발생시 세트되고 제2선로와 함께 엣지가 발생된 경우 리세트되는 하드웨어적 플래그로서 제1플립플롭(403a)과, 제2선로의 디지탈신호에 대한 하강엣지 검출펄스를 입력받아 제2선로의 엣지발생시 세트되고 제1선로와 함께 엣지가 발생된 경우 리세트되는 하드웨어적 플래그로서 제2플립플롭(404a)과, 상기 플립플롭(403a)(404a)의 출력(Q1)(Q2)값으로 각 플립플롭에 리세트신호를 인가하는 NAND게이트(405a)와, 상기 플립플롭의 출력(Q1)(Q2)값을 서로 대비하는 EX-OR게이트(405b)와, 이 EX-OR게이트(405b)의 출력을 클럭으로 하여 상기 제1플립플롭(403a)의 출력(Q1)을 래치함으로써 정상선로를 선택하는 신호출력(Q3)을 내는 제3플립플롭(405c)으로 구성하였다.That is, the first flip-flop 403a is set as a hardware flag that receives the falling edge detection pulse for the digital signal of the first line and is set when the edge of the first line is generated and is reset when the edge is generated together with the second line. The second flip-flop 404a is set as a hardware flag that receives a falling edge detection pulse for the digital signal of the second line and is set when an edge of the second line is generated and reset when an edge is generated together with the first line. A NAND gate 405a for applying a reset signal to each flip-flop with the output Q1 (Q2) values of the flip-flops 403a and 404a, and the output Q1 (Q2) values of the flip-flop Signal output Q3 for selecting a normal line by latching the output Q1 of the first flip-flop 403a with the EX-OR gate 405b and the output of the EX-OR gate 405b as a clock. ) Was configured as a third flip-flop 405c.

이 실시예에서 하강엣지를 검출하는 이유는 통상 현장의 통계적 경험에 비추어 볼 때, 통신선로의 장애발생시 데이타의 논리레벨은 논리값 '1'로 인식된다는 점을 특히 고려한 것이다.The reason for detecting the falling edge in this embodiment is in particular taking into account that the logical level of the data is recognized as the logical value '1' in the event of a failure of the communication line, in view of the statistical experience of the field.

즉, 대부분의 통신선로 장애는 단선의 경우가 가장 높은 빈도수를 가지고, 통신선로가 단선되는 경우는 데이타의 신호천이가 중단됨과 함께, 단선된 쪽의 논리레벨은 '1'값을 유지한다는 점(데이타의 레벨 천이 가운데 논리값 '0'에서 논리값 '1'로의 천이(상승엣지)의 신빙성은 논리값 '1'에서 논리값 '0'으로의 천이(하강엣지)의 신빙성에 비하여 상대적으로 낮다)에 기반하였다.In other words, most communication line failures have the highest frequency in the case of disconnection, and when the communication line is disconnected, the signal transition of data is stopped and the logic level of the disconnected side maintains the value '1' ( The reliability of the transition (rising edge) from the logic value '0' to the logic value '1' among the level transitions of the data is relatively low compared to the reliability of the transition (falling edge) from the logic value '1' to the logic value '0'. Based).

이하, 도5의 실시예에 의한 오류검출과 선로선택 제어신호의 출력동작을 도6의 파형도(타이밍도)를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the error detection and the output operation of the line selection control signal according to the embodiment of FIG. 5 will be described with reference to the waveform diagram (timing diagram) of FIG.

제1플립플롭(403a)의 데이타 입력단(D1)에는 논리값 '1'(=Vcc)로 유지되고, 클럭단(CP1)에는 제1통신선로 데이타에 대한 제1엣지검출부(403)로부터의 제1엣지검출펄스가 입력되어 제1엣지검출펄스가 입력될 때마다 입력단(D1)의 데이타 '1'을 래치하여 출력(Q1)하게 되며, 제2플립플롭(404a)의 데이타 입력단(D2)에는 논리값 '1'(=Vcc)로 유지되고, 클럭단(CP2)에는 제2통신선로 데이타에 대한 제2엣지검출부(404)로부터의 제2엣지검출펄스가 입력되어 제2엣지검출펄스가 입력될 때마다 입력단(D2)의 데이타 '1'을 래치하여 출력(Q2)하게 된다.A logic value '1' (= Vcc) is maintained at the data input terminal D1 of the first flip-flop 403a, and the first edge detector 403 from the first edge detector 403 for the first communication line data is provided at the clock terminal CP1. Whenever one edge detection pulse is input and the first edge detection pulse is input, the data '1' of the input terminal D1 is latched and output (Q1), and the data input terminal D2 of the second flip-flop 404a is provided. The logic value is maintained at '1' (= Vcc), and the second edge detection pulse from the second edge detection unit 404 for the second communication line data is input to the clock terminal CP2 to input the second edge detection pulse. Each time the data '1' of the input terminal D2 is latched and output Q2.

2개의 통신선로가 모두 정상이라면 제1플립플롭(403a) 및 제2플립플롭(404a)의 출력(Q1)(Q2)이 같은 '1'값을 가지게 되므로 NAND게이트(405a)의 출력은 '0'이 되어 이 '0'값이 플립플롭(403a)(404a)의 클리어단(CD1)(CD2)에 입력됨으로써 플립플롭들은 리세트되고, 따라서 도6의 파형도에 나타낸 바와 같이 엣지검출펄스가 입력될 때마다 세트/리세트를 반복하게 된다.If both communication lines are normal, the outputs of the first flip-flop 403a and the second flip-flop 404a have the same value '1', so the output of the NAND gate 405a is '0'. '0' is inputted to the clear stages CD1 and CD2 of the flip-flops 403a and 404a so that the flip-flops are reset, so that the edge detection pulses as shown in the waveform diagram of FIG. Each time it is entered, the set / reset is repeated.

한편, 이때 EX-OR게이트(405b)는 2개의 플립플롭(403a)(404a)으로부터의 입력값이 '1' 또는 '0'으로 동일한 값이 되기 때문에 그 출력은 (2개선로가 모두 정상일 경우) 항상 '0'을 유지한다.At this time, since the EX-OR gate 405b has the same input value from two flip-flops 403a and 404a as '1' or '0', the output is (when both lines are normal). ) Always keep '0'.

그러나, 2개의 통신선로 중에서 어느 하나의 통신선로에 장애가 발생되었다면 장애발생이 검출되고 정상인 통신선로의 선택제어신호가 출력되는데, 먼저 제2통신선로에 임의의 시각(ts)에서 장애가 발생된 경우부터 살펴본다.However, if any one of the two communication lines has a failure, a failure is detected and a selection control signal of a normal communication line is output. First, when a failure occurs at any time ts on the second communication line, Take a look.

제1통신선로에 대한 제1플립플롭(403a)의 출력(Q1)은 시각(ts)이후의 첫번째 하강엣지가 검출된 타이밍에서 '1'로 출력될 것이나, 장애가 발생한 제2통신선로에 대한 제2플립플롭(404a)의 출력(Q2)은 시각(ts)이후에 하강엣지가 검출되지 않기 때문에 여전히 리세트된 '0'으로 출력된다.The output Q1 of the first flip-flop 403a for the first communication line will be output as '1' at the timing at which the first falling edge after the time ts is detected, but for the second communication line having a failure The output Q2 of the double flip-flop 404a is still output as reset '0' since no falling edge is detected after the time ts.

그리고, 이 타이밍에서 NAND게이트(405a)의 출력은 플립플롭(403a)의 출력(Q1)이 '1'이고 플립플롭(404a)의 출력(Q2)이 '0'이기 때문에 '1'이 되어 2개의 플립플롭(403a)(404a)은 리세트되지 않는다.At this timing, the output of the NAND gate 405a becomes '1' because the output Q1 of the flip-flop 403a is '1' and the output Q2 of the flip-flop 404a is '0'. Flip-flops 403a and 404a are not reset.

그러므로 장애발생 시각(ts)이후의 하강엣지 검출 타이밍에서 제1플립플롭(403a)의 출력은 계속하여 '1'로 유지될 것이고, 제2플립플롭(404a)의 출력은 계속하여 '0'으로 유지된다.Therefore, at the falling edge detection timing after the fault occurrence time ts, the output of the first flip-flop 403a will continue to remain '1', and the output of the second flip-flop 404a will continue to '0'. maintain.

따라서, 이 타이밍에서 EX-OR게이트(405b)의 출력은 '0'에서 '1'로 천이되고, 이 신호천이가 상승엣지(클럭)로서 제3플립플롭(405c)에 클럭(CP3)으로 입력된다.Therefore, at this timing, the output of the EX-OR gate 405b transitions from '0' to '1', and this signal transition is input to the third flip-flop 405c as the rising edge (clock) as the clock CP3. do.

제3플립플롭(405c)은 클럭(CP3)이 입려된 타이밍에서 입력단(D3)의 데이타인 제1플립플롭(403a)의 출력(Q1='1')을 래치하여 선로선택신호를 '1'로 출력하게 된다.The third flip-flop 405c latches the output Q1 = '1' of the first flip-flop 403a, which is the data of the input terminal D3, at the timing when the clock CP3 is applied to set the line selection signal to '1'. Will output

선로선택신호가 '1'로 출력되면 도4에서 선로선택부(406)는 제1선로정합 및 송수신부(401)쪽으로 절체되어(1=A,0=B), 정상인 제1통신선로의 수신데이타를 주제어부(407)로 입력해 주게 된다.When the line selection signal is output as '1', the line selecting unit 406 is switched to the first line matching and transmitting / receiving unit 401 (1 = A, 0 = B) in FIG. 4 to receive a normal first communication line. Data is input to the main control unit 407.

한편, 상기 플립플롭(403a)(404a)의 출력(Q1)(Q2)값은 모두 주제어부(407)로 입력됨으로써, 주제어부(407)는 입력값이 동일 타이밍에서 '1'과 '0'으로 서로 다른 것을 인식하여 제1선로는 정상, 제2선로는 장애발생으로 선로오류정보를 판독할 수 있게 된다.Meanwhile, the output Q1 and Q2 values of the flip-flops 403a and 404a are all input to the main controller 407, so that the main controller 407 has input values of '1' and '0' at the same timing. By recognizing the difference, the first line can be read normally and the second line can read the line error information due to a failure.

다른 경우로서, 제1통신선로에 임의의 시각(ts)에서 장애가 발생된 경우를 살펴본다.As another case, the case where a failure occurs at any time ts on the first communication line will be described.

제2통신선로에 대한 제2플립플롭(404a)의 출력(Q2)은 시각(ts)이후의 첫번째 하강엣지가 검출된 타이밍에서 '1'로 출력될 것이나, 장애가 발생한 제1통신선로에 대한 제1플립플롭(403a)의 출력(Q1)은 시각(ts)이후에 하강엣지가 검출되지 않기 때문에 여전히 리세트된 '0'으로 출력된다.The output Q2 of the second flip-flop 404a for the second communication line will be output as '1' at the timing at which the first falling edge after the time ts is detected, but the first for the failed first communication line. The output Q1 of one flip-flop 403a is still output as reset '0' since no falling edge is detected after time ts.

그리고, 이 타이밍에서 NAND게이트(405a)의 출력은 플립플롭(403a)의 출력(Q1)이 '0'이고 플립플롭(404a)의 출력(Q2)이 '1'이기 때문에 '1'이 되어 2개의 플립플롭(403a)(404a)은 리세트되지 않는다.At this timing, the output of the NAND gate 405a becomes '1' because the output Q1 of the flip-flop 403a is '0' and the output Q2 of the flip-flop 404a is '1'. Flip-flops 403a and 404a are not reset.

그러므로 장애발생 시각(ts)이후의 하강엣지 검출 타이밍에서 제2플립플롭(404a)의 출력은 계속하여 '1'로 유지될 것이고, 제1플립플롭(403a)의 출력은 계속하여 '0'으로 유지된다.Therefore, at the falling edge detection timing after the fault occurrence time ts, the output of the second flip-flop 404a will continue to be maintained at '1', and the output of the first flip-flop 403a will continue to be '0'. maintain.

따라서, 이 타이밍에서 EX-OR게이트(405b)의 출력은 '0'에서 '1'로 천이되고, 이 신호천이가 상승엣지(클럭)로서 제3플립플롭(405c)의 클럭(CP3)으로 입력된다.Therefore, at this timing, the output of the EX-OR gate 405b transitions from '0' to '1', and this signal transition is input to the clock CP3 of the third flip-flop 405c as a rising edge (clock). do.

제3플립플롭(405c)은 클럭(CP3)이 입력된 타이밍에서 입력단(D3)의 데이타인 제1플립플롭(403a)의 출력(Q1='0')을 래치하여 선로선택신호를 '0'으로 출력하게 된다.The third flip-flop 405c latches the output Q1 = '0' of the first flip-flop 403a, which is the data of the input terminal D3, at a timing at which the clock CP3 is input to set the line selection signal to '0'. Will output

선로선택신호가 '0'으로 출력되면 도4에서 선로선택부(406)는 제2선로정합 및 송수신부(402)쪽으로 절체되어(1=A,0=B), 정상인 제2통신선로의 수신데이타를 주제어부(407)로 입력해 주게 된다.When the line selection signal is output as '0', the line selecting unit 406 is switched to the second line matching and transmitting / receiving unit 402 in FIG. 4 (1 = A, 0 = B) to receive a normal second communication line. Data is input to the main control unit 407.

한편, 이때에도 상기 플립플롭(403a)(404a)의 출력(Q1)(Q2)값은 모두 주제어부(407)로 입력됨으로써, 주제어부(407)는 입력값이 동일 타이밍에서 '0'과 '1'로 서로 다른 것을 인식하여 제2선로는 정상, 제1선로는 장애발생으로 선로오류정보를 판독할 수 있게 된다.In this case, the output Q1 and Q2 values of the flip-flops 403a and 404a are all input to the main control unit 407, so that the main control unit 407 has the input values' 0 'and' By recognizing the difference at 1 ', the second line is normal and the first line can read line error information due to a failure.

본발명의 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치와 그 방법은 신호의 천이가 발생하는 빈도수로부터 오류의 검출과 장애선로의 판정 및 절체를 수행하기 때문에 특정한 통신프로토콜에 구애받지 않고 범용으로 적용 가능한 효과가 있다.In the serial data communication system of the present invention, the redundancy apparatus and method of the communication line can be applied universally regardless of the specific communication protocol because it detects an error from the frequency at which the signal transition occurs and determines and switches the fault line. It works.

또한, 엣지를 검출한 신호를 이용해서 즉각 장애선로로부터 정상선로로의 선로절체가 이루어지기 때문에 데이타 수신시의 결손량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 높은 신뢰성과 빠른 응답시간을 가질 수 있다.In addition, since the line transfer is made from the fault line to the normal line by using the edge detection signal, it is possible not only to minimize the amount of defects upon data reception, but also to have high reliability and fast response time.

또한, 직렬 데이타 통신 시스템에서 주제어부의 부담을 전혀 주지 않고, 고속의 응답시간을 가지고 통신선로의 이중화 제어를 가능하게 한다.In addition, in the serial data communication system, it is possible to control the redundancy of the communication line with a high speed response time without any burden on the main controller.

또한, 통신 시스템의 특성에 따라서 상승엣지 또는 하강엣지, 상승 및 하강엣지 모두를 검출하여 사용하는 응용도 용이하며, 엣지 검출펄스를 생성하거나 또는 상승이나 하강엣지 그대로를 사용하는 응용회로의 구현도 용이하다.In addition, it is easy to apply and detect the rising edge or the falling edge, the rising edge and the falling edge according to the characteristics of the communication system, and to easily implement the application circuit which generates the edge detection pulse or uses the rising or falling edge as it is. Do.

또한, 본발명에 의하면 오류검출 및 선로선택제어부에서 하드웨어적으로 선로의 이중화를 수행하는 한편, 선로의 오류정보를 주제어부로 출력하여 주제어부가 선로의 장애내용을 판독할 수 있게 함으로써 통신선로 및 시스템 유지보수성을 높였다.In addition, according to the present invention, the error detection and line selection control unit performs hardware redundancy, while outputting error information of the line to the main control unit so that the main control unit can read the fault contents of the line. Increased conservatism.

Claims (5)

적어도 2개의 통신선로를 가지고 적어도 2개의 프로세서 사이에서 상기 복수개의 통신선로에 동일한 디지탈신호를 전송하여 상호 데이타 통신을 수행하는 직렬 데이타 통신 시스템에 있어서,A serial data communication system having at least two communication lines and transmitting the same digital signal to the plurality of communication lines between at least two processors to perform mutual data communication. 제1의 통신선로를 통해서 입력되는 디지탈신호의 천이를 검출하는 제1천이 검출수단과, 제2의 통신선로를 통해서 입력되는 디지탈신호의 천이를 검출하는 제2천이 검출수단과, 상기 제1천이 검출수단 및 제2천이 검출수단의 검출신호를 입력받아 2개의 통신선로에서 일어나는 신호천이 빈도를 서로 비교하여 오류유무를 검출하는 오류검출수단과, 상기 오류검출수단의 오류검출신호를 입력받아 장애선로를 판정하고 판정된 결과를 이용해서 정상선로와 장애선로의 선로절체를 수행하는 선로절체수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치.First transition detecting means for detecting a transition of a digital signal input through a first communication line, second transition detecting means for detecting a transition of a digital signal input through a second communication line, and the first transition Error detection means for detecting the presence of an error by receiving the detection signal of the detection means and the second transition detection means to compare the signal transition frequency occurring in the two communication lines with each other, and the error line receiving the error detection signal of the error detection means And a line transfer means for performing line transfer between the normal line and the fault line using the determined result. 제1항에 있어서, 상기 신호천이 검출수단은 디지탈신호의 상승엣지 또는 하강엣지나, 상승 및 하강엣지를 검출하고, 상기 오류검출수단은 이 신호의 엣지검출펄스의 발생빈도를 서로 대비하고, 상기 선로절체수단은 신호의 엣지 검출신호의 빈도를 대비한 결과 서로 상이한 신호천이가 일어난 경우를 장애로 판정하여 정상선로로의 선로자동절체를 수행함을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치.The method of claim 1, wherein the signal transition detecting means detects a rising edge or a falling edge of a digital signal or a rising and falling edge, and the error detecting means compares the occurrence frequency of the edge detection pulse of the signal with each other, Line switching means determines the frequency of the edge detection signal of the signal as a result of the different signal transition occurs as a failure to perform the automatic line transfer to the normal line, characterized in that the redundant communication line in the serial data communication system . 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각각의 신호천이 검출신호를 래치하고 이 래치된 2개의 신호천이 검출신호를 게이트를 이용해서 서로 비교하여 서로 다른 신호값을 가지는 경우를 오류로 검출하고, 이 오류검출신호를 클럭으로 하여 상기 래치된 2개의 신호중의 어느 하나의 신호를 정상선로 선택신호로 출력함을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 장치.The method according to claim 1 or 2, wherein the respective latches of the signal transition detection signals are latched, and the latched two signal transition detection signals are compared with each other using a gate to detect a case having different signal values as an error, A redundancy apparatus for a communication line in a serial data communication system, characterized by outputting any one of the two latched signals as a normal line selection signal using the error detection signal as a clock. 적어도 2개의 통신선로를 가지고 적어도 2개의 프로세서 사이에서 상기 복수개의 통신선로에 동일한 디지탈신호를 전송하여 상호 데이타 통신을 수행하는 직렬 데이타 통신 시스템에 있어서,A serial data communication system having at least two communication lines and transmitting the same digital signal to the plurality of communication lines between at least two processors to perform mutual data communication. 제1의 통신선로와 제2의 통신선로 각각의 신호천이를 검출하고(상승엣지:Rising Edge 및/또는 하강엣지:Falling Edge), 상기 2개의 통신선로 각각에서 발생하는 신호천이 빈도수로부터 데이타 전송 오류를 검출하여 선로의 장애여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 방법.Detects signal transitions of each of the first communication line and the second communication line (rising edge: rising edge and / or falling edge: falling edge), and errors in data transmission from the frequency of signal transitions occurring in each of the two communication lines. 12. A method for redundancy of a communication line in a serial data communication system, comprising detecting a failure of the line. 적어도 2개의 통신선로를 가지고 적어도 2개의 프로세서 사이에서 상기 복수개의 통신선로에 동일한 디지탈신호를 전송하여 상호 데이타 통신을 수행하는 직렬 데이타 통신 시스템에 있어서,A serial data communication system having at least two communication lines and transmitting the same digital signal to the plurality of communication lines between at least two processors to perform mutual data communication. 제1통신선로를 통해서 입력되는 제1의 디지탈신호의 상승 또는/및 하강 엣지를 검출함과 동시에 제2통신선로를 통해서 입력되는 제2의 디지탈신호의 상승 또는/및 하강엣지를 검출하는 단계와, 상기 검출된 신호천이의 발생빈도를 서로 비교하여 서로 다른 신호천이가 검출된 경우를 오류로 판정하는 단계와, 상기 오류판정 결과에 따라서 정상선로와 장애선로를 구분하고, 정상선로를 통해서 데이타 수신이 이루어지도록 선로절체를 수행하는 단계로 제어함을 특징으로 하는 직렬 데이타 통신 시스템에서 통신선로의 이중화 방법.Detecting a rising or falling edge of the first digital signal input through the first communication line and detecting a rising or falling edge of the second digital signal input through the second communication line; And comparing the occurrence frequency of the detected signal transitions with each other to determine if different signal transitions are detected as an error, distinguishing the normal line from the fault line according to the error determination result, and receiving data through the normal line. 12. A method for redundancy of a communication line in a serial data communication system, characterized by controlling to perform line switching to achieve this.
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