KR200239091Y1 - Ieee1394 ohci 카드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 IEEE1394 인터페이스를 응용하여 컴퓨터 주변기기들을 사용하기위해 연결포트를 만들어 주는 IEEE1394 OHCI 카드에 관한 것이다

본 고안에 따르면 IEEE1394 인터페이스의 가장 큰 장점은 빠른 전송 속도에 있으며, 모드에 따라 100Mbps, 200Mbps, 400Mbps 등 세가지의 속도를 낼 수 있기 때문에, 이 같은 속도라면 디지털 오디오나 동화상 정보를 전송하는 것처럼 커다란 트래픽을 요구하는 작업이나 스케너, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등과 같은 멀티 미디어 주변기기를 사용하기위해 연결포트를 만들어 주는 하나의 인터페이스 IEEE1394OHCI 카드이다

Description

IEEE1394 OHCI 카드{IEEE1394 OHCI CARD}

현재 주로 사용 중인 보조기억장치의 인터페이스인 EIDE는 느린 속도와 확장성의 제한이 많다. 스카시(SCSI) 방식은 확장성은 뛰어 나지만 비교적 고가이며 표준이 정해져 있지 않다고 봐도 될 정도로 업체마다 프로토콜과 드라이버가 조금씩 다르며, 이론상은 확장을 손쉽게 할 수 있다지만 실제로는 각 주변기기 간의 특성 등으로 사용을 하는 데 어려움이 많다. 이런 단점을 보완하고 주변기기(특히 고속의 주변기기)를 하나의 케이블에 연결하기 위한 새로운 표준 규격을 개발하게 되었고 그 결과로 만들어 진 것이 바로 IEEE1394이다.

IEEE1394는 애플사와 텍사스인스트루먼트사가 공동으로 제창한 새로운Serial Bus Interface규격으로 FireWire라는 코드네임으로 개발되어왔다. 1986년부터 연구되어온 IEEE1394는 미국전기전자기술자협회(IEEE)에서 1995년 12월에 공식적으로 협약 되었고 그것을 표준화한 것이 바로 IEEE1394이다.

IEEE1394는 디지털 비디오 카메라, 외장형 저장 장치 등 전자제품과 컴퓨터 주변기기 등을 초당 최고 400메가바이트의 속도로 전송할 수 있는 고속의 시리얼 입출력 버스를 말한다. 한번에 63개의 장치를 지원하는 장점이 있는 반면 고속의 CPU 스팩을 요구하기 때문에 USB에 비해 아직은 널리 퍼지지 않았다.

거의 2년 이상 대부분의 컴퓨터들은 USB 포트를 표준으로 장착했지만 조만간 빠른 속도를 자랑하는 IEEE1394를 장착할 것이다. 현재 USB 보다 33배나 빠른 초당 400메가바이트의 속도를 자랑하는 덕분에 IEEE1394는 컴퓨터에 비디오를 전송하는 것처럼 커다란 트래픽을 요구하는 작업에 진가를 발휘한다. 따라서, 고대역폭 장치-디지탈 비디오 카메라, 외장형 저장 장치 등-를 사용하는 시스템에 표준 포트로 장착될 것이다.

다음과 같이 여러장비 등에 연결하여 사용 할 수 있다

1 . 컴퓨터 주변기기(외장형 하드디스크, 스케너, 대용량 저장장치)

2. 가전제품(디지털 카메라, 캠코더, TV , 오디오)

3. 오락기기(프레스테이션2)

4. 고화질의 화상회의 장비, 영상제작 장비, 소규모 고속 네트워크

5. 엔터테인먼트 관련장비, 셋톱박스(Set Top Box), 홈 네트워크

도4는 이와 같은 장비중 한예를 표시하여 논 것이다위와같이 고속의 시리얼 입출력버스를 전송하기 위해서는 PC의 PCI슬롯의 규격에 맞는 인터페이스카드가 필요한데 본 고안은 IEEE1394 표준을 현실로 구현시킨 카드이다.기존 수입산 인터페이스카드들에 비해 최소한의 부품으로 구성되어 있으며 성능면에서는 기존 제품들 보다 향상되어 에러율이 거의 없다.

도1은 IEEE1394 OHCI 카드의 주요구성도 이다

도2는 IEEE1394 카드의 흐름도를 표시한것이며

도3은 카드와 다른 주변기기를 연결해주는 케이블의 단면도 및 사이즈를 나타낸 것이다

도4는 IEEE1394 OHCI 카드를 이용하여 주변기기와 연결해놓은 한 예이다도5는 IEEE1394 OHCI 카드를 PC후면 PCI슬롯에 장착시키는 방법을 표시한 그림이다

도1 에서와 같이 크게 6가지로 구성되어있다.각각 구성부품의 주요기능을 간략하게 설명하면 다음과 같다.U2는 이 고안의 메인Chip set으로 모든 회로의 동작 및 제어를 하고 U3는 U2에서출력되어 나온 DATA를 외부 장치와 연동할 수 있게 송수신을 하여주는 chip set이며, 이것은JP1,JP2,JP3의 콘넥타로 전달되어 케이블로 연결할 수 있는 port를 만들어준다.U5와U6은 U2와U3에 안정적인 전압을 공급해주는 일종의 레귤레이터이다.또 Y1은 수정 발진자로써 U3내부의 PLL방식에 의해 각 장치들의 데이터 전송속도를 정하여 주며 그 기본값은 24.576MHz이다.F1,F2,F3는 IEEE1394 내부에서 나온 전압들에 과부하가 걸렸을 때 current 제어를해주는 소자로써 FUSE와는 달리 일정시간이 경과하면 다시 제기능을 발휘한다.도2에서와 같이 IEEE1394는 세가지 프로토콜 레이어가 있다. 직렬 버스 관리자(Serial Bus Management)는 Physical Layer, Link Layer, Transaction Layer라는 3가지의 Layer와 연결되어 있다. Physical Layer는 IEEE1394 커넥터와 연결되어 있고, 다른 Layer는 애플리케이션과 연결되어 있다.

- Physical Layer는 IEEE1394 디바이스와 케이블 사이에 전기적, 물리적으로 연결되어 있으며, 실제 데이터를 송,수신하며 모든 디바이스가 버스를 순차적으로 실행하고 각 포트에 동일한 기능을 제공하는 리피터(Repeater)의 역할도 한다.

- Link Layer는 비동기와 등시 전송 패킷을 송수신하기 위해 두 개의 FIFO(FIRST-IN-FIRST-OUT)와 한 개의 수신 FIFO를 가지며, 각 FIFO는 32비트의 길이로 사용자가 FIFO의 크기를 소프트웨어로 결정할 수 있다. 송신 전용인 비동기용 FIFO와 등시용 FIFO는 write로, 수신 전용인 FIFO는 read용으로 사용된다. 비동기 전송은 데이터와 계층 정보를 명시된 어드레스로 전송하며, 프린터나 스캐너처럼 실시간으로 동작하지 않아도 되는 정보를 전송할 때 사용한다. 등시전송은 데이터를 보낼 때 어드레스를 사용하지 않고 , 채널번호를 포함시켜서 전송한다. 즉, 실시간 전송을 하기위해 에러가 나더라도 재전송을 요구하지 않는다. 이런 등시전송은 동화상이나 음성 정보처럼 시간적인 제약이 많은 멀티미디어 정보를 전송할 때 사용된다.

- Transaction Layer는 비동기 프로토콜의 read, write, lock기능을 한다.write는 송신 측에서 수신 측으로 데이터를 보내고 read는 데이터를 송신 측으로 보낸다. lock은 write와 read명령의 조합기능으로 수신 측과 송신 측 사이가 현재 통신중일 경우 다른 송신 측의 앞의 통신이 다 끝난 후, 재송신하는 기능이다.

- Serial Bus Management는 타이밍 조정과 버스에 있는 모든 디바이스에 전원공급, 모든 시리얼 버스를 관리하며, 사이클 마스터 , 등시 ID, 오류인식 등의 역할을 각 레이어에 부여한다. 버스 매니지먼트는 IEEE1212 표준 레지스터 구조로 만들어졌다.

이러한 프로토콜들에 의해 IEEE1394 인터페이스는 동작하는 상황에서 새로운 주변기기가 네트워크에 추가되거나, 혹은 기존에 사용되고 있던 장치가 네트워크로부터 떨어져 나갔을 때는 네트워크의 구성이 재조정되고, 이때 네트워크에서 전송이 이루어지고 있던 모든 기존 정보는 초기화되고, 전체 네트워크는 동적으로 재구성되며 각각의 노드는 어드레스를 다시 부여 받는다. 이 경우 루트 노드도 필요하다면 강제로 가장 많이 사용되는 노드를 루트로 지정할 수도 있다. 그런 다음 루트 노드의 구성이 끝나면 자체 인식 차례가 되어 각 노드들은 네트워크 전체에 걸쳐서 자신의 존재를 다른 노드에게 알려 준다. 이런 식으로 모든 노드의 정보가 수집된 다음 IEEE1394 인터페이스는 정상동작을 시작하기 위한 대기상태로 들어가는 것이다.

도3 과 같이 일반적으로 6개의 핀 케이블은 1394포트를 통해 각 장치에 접속된다. 이 6개의 핀 케이블 안쪽을 보면 2개의 실드, 트위스트 페어 선은 다른 선들이 접지와 전원을 공급할 동안 각종의 데이터를 전송하는 역할을 한다. 데이터와 전송되어야 할 주소 정보를 가진 패킷 방식으로 전송되어 진다. IEEE1394 프로토콜은 내부선을 통한 노이즈 감소에 의해 빠른 데이터 전송률을 가지는데 신호가 각 라인을 타고 에러없이 고속으로 전송된다. 이런 고속의 스피드를 자랑하기 위해서 케이블은 4.5m까지 허용된다.

IEEE1394 인터페이스카드는 입출력 포트이기 때문에 한번에 63개의 장치를 데이지 체인에 의해 연결할 수 있다. 또한 각 체인에 의해 장치들은 피어투피어 네트워크를 구성 할 수 있고 어떠한 네트워크에도 데이터 트래픽이 걸리지 않는다. USB와는 달리 IEEE1394는 컴퓨터를 주변 장치 제어용 서버로 작동하게 하지 않는다. 각각의 주변 장치에게 직접 제어하게 되며 결과적으로 한 주변 장치를 두 대의 시스템이 공유할 수 있다.

IEEE1394는 데이터를 비동기와 동기로 보낼 수 있는 장점이 있어 중간 간섭없이 데이터를 주고 받을 수 있다. 데이터를 비동기로 보낼 때 IEEE1394는 장치들의 요구에 따라 대역폭을 할당한다. 한 장치가 다른 장치와 교신을 원할 때 신호를 보내게 된다. 이때 대역폭이 요청되기전까지 기다려야 하는 단점이 있어 스트리밍 비디오 같은 장치를 위해서 좋지 못한 방법이다. 하지만 IEEE1394는 동기 모드를 지원하기 때문에 이런한 비디오 데이터를 그들이 요구하는 대역폭에 맞추어 원활하게 제공해 준다.

USB 장치와 마찬가지로 IEEE1394는 핫 플러그를 지원하며 어떠한 장치를 연결시킬 때 재부팅 할 필요가 없다.본 고안 인 IEEE1394 OHIC 카드에서는 위와 같은 효과들을 맞볼 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 디지털 오디오나 동화상 정보를 전송하는 것처럼 커다란 트래픽을 요구하는 작업이나 스케너, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등과 같은 멀티 미디어 주변기기를 사용하기위해 연결포트를 만들어 주는 하나의 인터페이스 IEEE1394 OHCI 카드