KR20020052759A - 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

유한 크기와 목적지 주소를 포함하는 데이타를 다수 개의 서비스 개체가 공통 버스에 연결되어 1개의 목적지로 서로 경쟁하여 데이타를 전송하고자 하는 시스템에 있어서, 복수개의 버스요구신호를 논리적인 수단을 사용하여 외부로 제공하는 동시에 버스요청신호의 입력을 차단할 수 있는 입력신호를 부가하여 동일 구조를 다단접속할 수 있는 요구필터부와, 입력 신호중 가장 우선권이 높은 한개의 신호를 취사 선택하는 우선권 디코더부와, 상기한 우선권 디코더부의 신호를 래치하여 일정 기간 동안만 유지하는 래치부와, 한 서비스 개체의 서비스 기간중 서비스된 상태를 구분하여 마스크 신호를 송출하되 서비스 종료시 다른 요구신호가 없는 경우 마스크 신호를 비활성화하는 서비스 플래그 발생부를 포함하여 이루어지며, 셀 버스 조정장치에 있어서 대형 또는 초대형 시스템으로의 응용시 필수적으로 요구되는 다단접속 기능을 제공함으로써 대용량 장치간 균등한 버스 사용권을 부여할 수 있는, 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법을 제공한다.

Description

다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법{A bus arbiter providing multi-stage connection and method thereof}

본 발명은 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 셀버스 조정장치에 있어서 대형 또는 초대형 시스템으로의 응용시 필수적으로 요구되는 다단접속 기능을 제공함으로써 대용량 장치간 균등한 버스 사용권을 부여할 수 있는, 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법에 관한 것이다.

버스 조정을 위한 방법은 크게 3 가지로 구분되는데, 첫째는 모토롤라사의 VME 버스에서 사용하고 있는 기술로 대표되는 데이지 체인(Daisy Chain)에 의한 방법이고, 둘째는 분산 버스 조정(Distributed Bus Arbitration) 방법이고, 세째는 전 연결형 버스 조정(Full Connected Bus Arbitration) 방법이다.

상기 데이지 체인에 의한 방법은, 공통버스에 연결된 다수개의 개체가 버스 요구선을 공유하여 요구하고 버스 조정자에 의한 버스 승락 신호를 데이지 체인에 의해 연결함으로써 버스의 사용을 조정하는 방식이다.

상기 분산 버스 조정 방법은 각 개체들이 자신의 고유 아이디(ID)를 갖고 버스의 사용요구시 ID를 송출하되 ID 충돌시는 낮은 값의 ID를 가진 개체가 먼저 버스의 사용권을 갖는 방식이다.

상기 전 연결형 버스 조정 방법은 각 개체가 버스 조정자와 별개의 버스 요구신호와 버스 사용신호선을 갖고 있으며 버스 조정수단의 다양한 알고리즘에 의해 버스 조정이 이루어 지는 방식이다.

그러나, 상기 전 연결형 버스 조정방법에서 사용되고 있는 버스조정 수단은 지금까지 사용되어 오고 있는 선입선출방식을 단순하게 적용함으로써 버스를 자주 요구하는 개체가 일방적으로 버스를 과다 점유하게 되어 모든 개체에 균등한 버스사용권을 부여할 수 없는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 패킷의 내용에 송신자와 수신자의 주소정보가 포함되어 1 대 1, 그리고 1 대 N(N은 임의의 그룹 또는 전원)의 데이터 고속 전송이 가능한 셀버스의 구성과 관련하여, 기존의 버스 조정수단을 사용하는 방식에서 선입선출방식이 가지고 있는 단순 선입선출방식을 개선하여, 병렬로 연결한 버스를 통해 데이터를 송수신하고자 하는 다수의 서비스 개체들에 대해 선입선출의 기본기능을 수행하는 동시에 부가적인 서비스 표시기(service flag)를 사용하여 균등의 버스 조정 서비스를 부여할 수 있는 셀 버스 조정장치에 관한 연구가 이루어지고 있다.

그러나, 종래의 셀버스 조정장치는 대형 또는 초대형 시스템에서 응용시 수십 내지 수백개의 대형 버스 조정수단이 요구되는 버스 요구 요청에 대해 필수적으로 요구되는 다단접속 기능을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 셀버스 조정장치에 있어서 대형 또는 초대형 시스템으로의 응용시 필수적으로 요구되는 다단접속 기능을 제공함으로써 대용량 장치간 균등한 버스 사용권을 부여할 수 있는, 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다단접속형 셀 버스 조정장치의 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다단접속형 셀 버스 조정장치의 버스 조정회로의 일실시예 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 다단접속형 셀버스 조정방법의 일실시예 수행 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 요구필터부 110 : 우선권디코더부

120 : 래치부 130 : 서비스 플래그 발생부

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명 장치의 구성은, 유한 크기와 목적지 주소를 포함하는 데이타를, 다수 개의 서비스 개체가 공통 버스에 연결된 목적지로 서로 경쟁하여 데이타를 전송하고자 하는 다단 접속형 셀 버스 조정장치에 있어서, 복수개의 버스요구신호를 논리적인 수단을 사용하여 외부로 제공하는 동시에 버스요청신호의 입력을 차단할 수 있는 입력신호를 부가하여 동일 구조를 다단접속 하기 위한 요구필터수단; 입력 신호중 가장 우선권이 높은 한개의 신호를 취사 선택하는 우선권 디코딩수단; 상기 우선권 디코딩수단의 신호를 래치하여 일정 기간 동안 유지하는 래치수단; 및 한 서비스 개체의 서비스 기간중 서비스된 상태를 구분하여 마스크 신호를 송출하되 서비스 종료시 다른 요구신호가 없는 경우 마스크 신호를 비활성화하는 서비스 플래그 발생수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 요구필터부는 서비스를 받았던 이력정보를 기록하는 서비스 플래그 발생부가 출력한 서비스 플래그 정보로부터 제어정보에 따라 선택적으로 버스요구신호를 입력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 버스조정장치에 서비스 플래그를 두어 버스를 한번 사용한 서비스 개체에는 해당 서비스 플래그 정보를 발생 및 기억시켜 버스를 사용할 수 없게 하되, 서비스받은 개체가 다시 버스를 요구하는 시점에서 다른 서비스 개체들로부터 버스 사용요구가 없는 경우에는 이를 해제하도록 함으로써 다시 버스 사용권을 주는 서비스 기록형 선입선출 버스 조정 수단을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 동시에 한 장치의 버스 요구신호가 발생하면 동일 구조의 상위 버스 조정회로에서 이를 확인 및 처리를 함으로써 다수의 버스 요구 및 허용 신호를 다단 접속하는 다수의 버스 조정 수단을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 방법은, 다수의 서비스 개체로부터 버스요구신호의 입력이 있는지를 판단하고, 제어허용신호가 활성화되었는지를 판단하는 제 1 단계; 유효 버스요구신호를 활성화시키고 우선권을 디코딩하여 래치하는 제 2 단계; 소정 시간동안 버스허용신호에 대한 서비스 플래그 정보를 출력하는 제 3 단계; 및 유효버스 요구신호가 있는지를 판단하여 있으면, 상기 제 1 단계부터 반복하고, 없으면 서비스 플래그를 모두 해제하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다단접속형 셀 버스 조정장치의 구성은, 동일 구조의 단위 버스조정회로(CA, A1~AN)중에서 상위 버스조정회로(CA)를 제외한 나머지 버스조정회로(A1~AN)를 다단으로 배열하고, 최대 N개 만큼의 버스조정 능력을 제공하는 상위 버스조정회로(CA)에 상기한 버스조정회로(A1~AN)의 제어요구신호(CR, Controlled Request)와 제어허용신호(CG, Controlled Grant)를 연결하는 구조로 이루어진다.

상기한 버스조정회로(CA, A1~AN)의 병렬 버스에는 N 개의 서비스 개체가 연결되어 버스요구신호(R1~RN)를 출력함으로써 서로 경쟁하면서 버스의 사용을 요구하고, 각 요구신호에 대하여 버스 조정회로(CA, A1~AN)에 의해 버스의 사용이 승인되어 버스허용신호(G1~GN)로서 출력됨으로써 대용량의 서비스 균배형 버스 조정회로를 구성할 수 있게 된다.

도 2에서는 도 1에서 예시한 다단 접속형 버스 조정장치를 구성하고 있는 버스 조정회로(CA, A1~AN)의 내부 구조를 나타내고 있다. 상기한 버스조정회로(CA, A1~AN)는, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 버스요구신호(R1 ~ RN)에 연결되어 있는 요구 필터부(Request Filter)(100)와, 상기한 요구 필터부(100)에 연결되어 있는 우선권 디코더부(Priority Decoder)(110)와, 상기한 우선권 디코더부(110)에 연결되어 있는 래치부(Latch)(120)와, 상기한 래치부(120)에 연결되어 있는 서비스 플래그 발생부(Service Flag Generator)(130)의 4개의 요소로 구성된다.

상기한 바와 같은 구성에 의한, 본 발명의 실시예에 따른 다단접속형 셀 버스 조정장치의 작용은 다음과 같다.

다수의 서비스 개체중 하나의 서비스 개체(이하 R이라 함)가 버스 사용을 요구하여 버스를 사용하는 경우에, R이 버스를 점유하고 있는 도중 또는 점유 완료 이전까지 다른 개체로 부터 서비스 요구가 있는 경우에는 다른 서비스 개체들이 정해진 우선 순위에 따라 버스를 사용한 후 A에게 버스 사용권을 제공하며, 이 버스를 점유하고 있는 도중 또는 점유 완료 이전까지 다른 개체로부터 서비스 요구가 없는 경우에는 R에 대한 서비스 기록을 삭제하고 R에게 버스 사용권을 제공하게 된다.

먼저, 동작이 시작되면 요구 필터부(100)는 모든 플립플롭을 초기화시킨 뒤에(S10), 다수의 서비스 개체로부터 버스 사용을 요구하기 위한 버스요구신호(R1~RN)의 입력이 있는지를 판단하여(S20), 버스요구신호(R1~RN)가 있는 경우에 이를 입력받아 서비스 플래그 발생부(130)로부터 발생된 N 비트의 서비스 마스크 정보(140)를 이용하여 마스크되지 않은 요구신호만을 출력함으로써 제어요구신호(CR)를 출력한다(S30).

상기 제어요구신호(CR)는 요구필터부(100)의 출력신호로서 버스요구신호(R1~RN)를 논리적으로 합(OR)한 출력이며, 버스요구신호(R1~RN)중 임의의 하나의 요구신호가 활성상태이면 활성화된다.

상기 요구필터부(100)는 상위 버스조정회로(CA)로부터 입력되는 제어허용신호(CG)가 요구신호의 처리허용을 나타내는 활성화 상태(active state)인지를 판단하여(S40), 제어허용신호(CG)가 활성화 상태이고 리세트 신호(RST)가 비활성상태(inactive state)인 경우에 버스요구신호(R1~RN)를 검출(dectection)하고 처리함으로써 버스가 사용중이 아니고 마스크 신호가 활성화되어 있지 않으면 유효버스 요구를 활성화시킨다(S50). 이때, 상기 버스요구신호(R1~RN)는 클럭신호(CLK)의 하강상태(Falling Edge)에서 샘플링되어 처리된다.

상기 리세트 신호(RST)가 비활성 상태일때만 요구필터부(100)는 정상동작하며, 리세트 신호(RST)가 활성상태일 때 요구필터부(100)의 출력신호는 모두 비활성화된다.

상기 제어허용신호(CG)는 상위 버스조정회로(CA)가 제어요구신호(CR)에 대한버스 허용을 나타내는 신호로서 초기 상태는 비활성상태이다.

다단 접속을 위해서는 상위 버스조정회로(CA)는 제어요구신호(CR)를 개방상태(Open)로 하고, 제어허용신호(CG)는 활성상태로 설정한다.

또한, 요구 필터부(100)는 버스 사용에 대한 승인을 나타내는 버스허용신호(G1 ~ GN)가 종료될 때, 버스요구신호(R1 ~ RN)의 액티브 상태를 검출하여 서비스 플래그 발생부(130)가 계속 서비스 기록을 유지할 것인지 또는 삭제할 것인지를 결정하는 기능을 수행하기 위해 버스 요구의 유무정보(140)를 제공한다.

상기 우선권 디코더부(110)는 상기 요구 필터부(100)로부터의 출력신호중에서 미리 지정된 우선권에 따라 가장 높은 우선권을 가진 요구신호 하나만을 디코딩하여 출력하게 된다(S60). 이는 일반적인 우선권 디코더 로직을 이용하여 구현된다.

상기 래치부(120)는 가장 높은 우선권 신호에 대해 일정 구간 동안 버스 사용 신호를 유지하기 위해 우선권 신호를 래치하고 버스허용신호(G1~GN)를 출력하면서 버스사용중신호를 출력한다(S70). 또한, 내부의 계수 카운터를 동작시켜서 데이타 전송에 사용하는 클럭 싸이클 동안 버스 사용 허가 신호를 액티브 상태로 유지한다(S80).

유효버스 요구신호(R1~RN)가 있는지를 판단하는 단계(S110)와, 유효버스요구신호(R1~RN)가 없는 경우에 서비스 플래그를 모두 해제하는 단계(S120)를 포함하여 이루어진다.

상기 서비스 플래그 발생부(130)는 특정 서비스 개체의 버스요구신호(R1~RN)에 대한 버스 사용 기록을 유지하는 역할을 수행하며, 그 정보를 서비스 마스크 정보(140)의 형태로 요구 필터부(100)로 출력하게 된다(S90). 또한, 카운터 회로를 구비하여 버스허용신호(G1~GN)가 활성화된 후 일정 클럭(CLK)을 계수한 뒤 버스허용신호(G1~GN)를 종료(negate)하고 버스사용중신호를 종료하는 기능을 수행한다(S100).

요구 필터부(100)는 유효 버스요구신호(R1~RN)가 있는지를 판단하여 (S110), 유효 버스요구신호(R1~RN)가 있는 경우에는 위의 과정을 반복 수행하고, 유효 버스요구신호(R1~RN)가 없는 경우에는 서비스 플래그를 모두 해제한다(S120).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다단접속형 셀버스 조정장치의 동작 흐름도이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다단접속형 셀버스 조정방법의 구성은, 동작이 시작되면 모든 플립플롭을 초기화시키는 단계(S10)와, 다수의 서비스 개체로부터 버스 사용을 요구하기 위한 버스요구신호(R1~RN)의 입력이 있는지를 판단하는 단계(S20)와, 버스요구신호(R1~RN)가 있는 경우에 제어요구신호(CR)를 출력하는 단계(S30)와, 제어허용신호(CG)가 활성화되었는지를 판단하는 단계(S40)와, 버스가 사용중이 아니고 마스크 신호가 활성화되어 있지 않으면 유효버스 요구를 활성화시키는 단계(S50)와, 우선권을 디코딩하는 단계(S60)와, 버스허용신호(G1~GN)를 출력하고 버스사용중신호를 출력하는 단계(S70)와, 계수카운터를 동작시키는 단계(S80)와, 버스허용신호(G1~GN)에 대한 서비스 플래그 정보를 출력하는 단계(S90)와, 클럭을 계수한 후 버스허용신호(G1~GN)의 출력을 종료하고 버스사용중신호를 종료하는 단계(S100)와, 유효버스 요구신호(R1~RN)가 있는지를판단하는 단계(S110)와, 유효버스요구신호(R1~RN)가 없는 경우에 서비스 플래그를 모두 해제하는 단계(S120)를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은, 다음과 같은 효과를 가진 다단접속형 셀 버스 조정장치 및 방법을 제공할 수가 있다.

첫째, 셀버스에서 기존의 선입선출에 의한 서비스 개체들의 버스 점유 요구에 대해 이를 그대로 수용할 수 있는 동시에, 버스 요구가 빈발하는 부하시에도 버스를 통해 서비스 개체들의 버스 요구를 서비스 기록형 및 다단 연결 가능하고록 실시함으로써 균등(Fair)의 서비스를 실시할 수 있으므로, ATM망과 같은 패킷 단위의 통신을 실시하는 통신망 또는 단말장치에서 서비스별로 낮은 지연(delay)을 갖는 서비스 품질을 기대할 수 있게된다.

둘째, 셀버스에서 특별한 서비스 개체에 별도의 우선권을 실시하여야 하는 경우, 잉여의 서비스 요구 신호를 버스 조정 회로 내부에 장착하여 다른 개체에 대해 정수배의 버스 사용권을 실시할 수 있으며, 이를 대형의 버스 조정이 필요한 경우 효과적으로 버스사용권의 조정이 가능하다. 이는 하나의 단말 장치 또는 서버 시스템에서 다수 종의 데이타 발생율이 다른 다수개의 서비스 모듈에 우선권을 적절히 주는 동시에 버스 점유권을 균등히 줄 수 있어 결과적으로 수십 ~ 수백의 서비스에 대한 다중화 기능이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

본 발명의 이와 같은 효과는 버스 조정장치 분야에서 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 응용되어 이용될 수가 있다.

Claims (7)

1. 유한 크기와 목적지 주소를 포함하는 데이타를, 다수 개의 서비스 개체가 공통 버스에 연결된 목적지로 서로 경쟁하여 데이타를 전송하고자 하는 다단 접속형 셀 버스 조정장치에 있어서,

   복수개의 버스요구신호를 논리적인 수단을 사용하여 외부로 제공하는 동시에 버스요청신호의 입력을 차단할 수 있는 입력신호를 부가하여 동일 구조를 다단접속 하기 위한 요구필터수단;

   입력 신호중 가장 우선권이 높은 한개의 신호를 취사 선택하는 우선권 디코딩수단;

   상기 우선권 디코딩수단의 신호를 래치하여 일정 기간 동안 유지하는 래치수단; 및

   한 서비스 개체의 서비스 기간중 서비스된 상태를 구분하여 마스크 신호를 송출하되 서비스 종료시 다른 요구신호가 없는 경우 마스크 신호를 비활성화하는 서비스 플래그 발생수단

   을 포함하는 다단접속형 셀 버스 조정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 요구필터수단은,

   서비스를 받았던 이력정보를 기록하는 서비스 플래그 발생부가 출력한 서비스 플래그 정보로부터 제어정보에 따라 선택적으로 버스요구신호를 입력하는 것을 특징으로 하는 다단접속형 셀 버스 조정장치.
3. 다수의 서비스 개체로부터 버스요구신호의 입력이 있는지를 판단하고, 제어허용신호가 활성화되었는지를 판단하는 제 1 단계;

   유효 버스요구신호를 활성화시키고 우선권을 디코딩하여 래치하는 제 2 단계;

   소정 시간동안 버스허용신호에 대한 서비스 플래그 정보를 출력하는 제 3 단계; 및

   유효버스 요구신호가 있는지를 판단하여 있으면, 상기 제 1 단계부터 반복하고, 없으면 서비스 플래그를 모두 해제하는 제 4 단계

   를 포함하는 다단접속형 셀 버스 조정방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 단계는,

   다수의 서비스 개체로부터 버스요구 신호의 입력이 있는지 판단하는 과정; 및

   버스요구신호가 있으면 제어요구신호를 출력하고나서 제어허용신호가 활성화 되었는지를 판단하는 과정

   을 포함하는 다단접속형 셀 버스 조정방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는,

   버스가 사용중이 아니고 마스크신호가 활성화되지 않은 경우에 유효버스요구신호를 활성화시키는 과정; 및

   우선권을 디코딩하여 래치하는 과정

   을 포함하는 다단접속형 셀 버스 조정방법.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는,

   버스허용신호를 출력하고 버스사용중 신호를 출력하는 과정;

   계수카운터를 동작시키는 과정;

   버스허용신호에 대한 서비스 플래그 정보를 출력하는 과정; 및

   버스허용신호의 출력을 종료하고 버스사용중 신호를 종료하는 과정

   을 포함하는 다단접속형 셀 버스 조정방법.
7. 마이크로 프로세서를 구비한 다단접속형 셀 버스 조정장치에,

   다수의 서비스 개체로부터 버스요구신호의 입력이 있는지를 판단하고, 제어허용신호가 활성화되었는지를 판단하는 제 1 기능;

   유효 버스요구신호를 활성화시키고 우선권을 디코딩하여 래치하는 제 2 기능;

   소정 시간동안 버스허용신호에 대한 서비스 플래그 정보를 출력하는 제 3 기능; 및

   유효버스 요구신호가 있는지를 판단하여 있으면, 상기 제 1 기능부터 반복하고, 없으면 서비스 플래그를 모두 해제하는 제 4 기능

   을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.