KR20040027685A - Common bus backplane system of controller for slot id auto detection - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각각의 고유기능을 수행하는 다수의 모듈들을 조합 실장하여 원하는 제어기능을 달성하기 위한 백플레인 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬롯 아이디를 자동으로 제공할 수 있는 콘트롤러의 백플레인 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a backplane system for achieving a desired control function by combining a plurality of modules performing each unique function, and more particularly, to a backplane system of a controller capable of automatically providing a slot ID. .
일반적으로, 대형 컨트롤러 시스템이나 장치들은 표준 랙(19인치 RACK)에 장착되는 셀프(SHELF) 형태로 구현되는데, 각 셀프(SHELF)에는 다수의 모듈들을 실장하기 위한 슬롯(SLOT)을 갖는 백플레인(BACKPLANE)을 포함하고 있다. 즉, 고유의 기능을 수행하는 여러 종류의 모듈들을 조합하여 하나의 컨트롤러 시스템을 구성하는 경우, 여러 종류의 모듈간 정보교환 방법 중 하나가 백플레인을 이용한 공통 버스 방식을 사용하는 것이다.In general, large controller systems or devices are implemented in the form of SHELFs mounted in standard racks (19-inch racks), each of which has a slot (SLOT) for mounting multiple modules. ) Is included. That is, when a single controller system is configured by combining various types of modules performing unique functions, one of several types of information exchange between modules uses a common bus method using a backplane.
도 1 은 종래의 백플레인 시스템의 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional backplane system.
도 1 을 참조하면, 종래의 백플레인(10)은 통상 양면 혹은 다층 PCB 기판으로서, 모듈들(20)을 실장하기 위한 다수의 슬롯들(12-1~12-5)이 구비되어 있고, 각 슬롯들(12-1~12-5)은 백플레인 상에 금속패턴으로 형성된 신호선(데이터 버스, 어드레스 버스, 제어신호 버스 등)과 전원선들을 통해 공통으로 연결되어 있다. 도 1 에서 미설명부호 24는 슬롯(12-3)과 모듈(20)을 접속하기 위한 커넥터이다.Referring to FIG. 1, a conventional backplane 10 is typically a double-sided or multilayer PCB substrate, and includes a plurality of slots 12-1 through 12-5 for mounting the modules 20, and each slot The fields 12-1 to 12-5 are connected in common through signal lines (data bus, address bus, control signal bus, etc.) and power lines formed on the backplane by a metal pattern. In FIG. 1, reference numeral 24 denotes a connector for connecting the slot 12-3 and the module 20.
전술한 바와 같은 백플레인 시스템에서는 각 슬롯에 삽입되는 모듈들이나 슬롯을 구분하기 위하여 고유의 아이디(이하, '슬롯 아이디'라 한다)가 필요하다.In the backplane system as described above, a unique ID (hereinafter referred to as a 'slot ID') is required to distinguish modules or slots inserted into each slot.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 백플레인 시스템에서는 각 슬롯(12-1~12-5)에 삽입되는 모듈마다 모듈 자체에 슬롯 아이디를 세팅하는 방식을 사용하기 때문에 모듈(20)에 슬롯 아이디를 설정하기 위한 슬롯 아이디 설정부(22)가 추가로 요구되어 모듈의 구성이 복잡해지고, 슬롯 아이디를 셋팅하기도 불편한 문제점이 있다.However, since the backplane system according to the related art as described above uses a method of setting a slot ID in the module itself for each module inserted into each slot 12-1 to 12-5, the slot ID in the module 20. The slot ID setting unit 22 is additionally required for setting the module, which complicates the configuration of the module and also causes the inconvenience of setting the slot ID.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 슬롯 아이디를 설정할 수 있는 백플레인을 부가함으로써 각 모듈들에 슬롯 아이디를 설정할 필요가 없도록 개선된 백플레인 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by providing a backplane that can set the slot ID by providing an improved backplane system so that it is not necessary to set the slot ID to each module. There is this.
도 1 은 종래의 백플레인 시스템의 구성을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional backplane system.
도 2 는 본 발명에 따른 백플레인 시스템을 도시한 개략도.2 is a schematic diagram illustrating a backplane system according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 백플레인 시스템에 사용되는 모듈의 구성 블럭도.3 is a block diagram illustrating a configuration of a module used in the backplane system according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 백플레인 시스템의 다른 실시예.4 is another embodiment of a backplane system according to the present invention;
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
100: 메인 백플레인 120-1~120-5: 메인 슬롯100: main backplane 120-1 through 120-5: main slot
200: 서브 백플레인 220-1~220-5: 서브 슬롯200: sub backplane 220-1 to 220-5: sub slot
230-1~230-5: 슬롯아이디 설정부 300: 모듈230-1 to 230-5: Slot ID setting unit 300: Module
310: 메인슬롯 커넥터 320: 서브슬롯 커넥터310: main slot connector 320: subslot connector
330: 비교기330: comparator
전술한 목적을 달성하기 위하여 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 시스템은 데이터버스, 어드레스버스 제어신호 버스등 공통버스를 제공하며, N개의 모듈을 실장하기 위한 N개의 슬롯이 부착된 메인 백플레인; N개의 모듈에 슬롯 아이디를 제공하기 위한 N개의 부가 슬롯과, 각 슬롯의 슬롯 아이디를 설정하기 위한 슬롯 아이디 설정부를 갖는 서브 백플레인으로 구성되어 N개의 슬롯에 N 개의 모듈을 실장하되 각 모듈에 대한 슬롯의 고유 아이디를 백플레인에서 제공하도록 된 것을 특징으로 한다.The present invention is configured in order to achieve the above object is as follows. That is, the system according to an embodiment of the present invention provides a common bus such as a data bus, an address bus control signal bus, and a main backplane having N slots for mounting N modules; It consists of N additional slots for providing slot IDs to N modules, and a sub backplane having a slot ID setting unit for setting slot IDs of each slot, in which N modules are mounted in N slots, but slots for each module are provided. It is characterized in that the unique ID of the backplane to provide.
또한, 전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시스템은 N개의 모듈을 실장하기 위한 N개의 슬롯; 각 슬롯의 고유 아이디를 설정하기 위한 슬롯 아이디 설정부; N개의 슬롯을 공통으로 연결하기 위한 데이터버스, 어드레스버스, 제어신호 버스 등 공통버스를 제공하며, 슬롯 아이디 설정부의 설정값에 따라 각 슬롯에 고유한 슬롯 아이디를 제공하는 백플레인으로 구성되어 N개의 슬롯에 N개의 모듈을 실장하되 각 모듈에 대한 슬롯의 고유 아이디를 백플레인에서 제공하도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the system according to another embodiment of the present invention for achieving the above object includes an N slot for mounting the N modules; A slot ID setting unit for setting a unique ID of each slot; It provides a common bus such as a data bus, an address bus, and a control signal bus for connecting N slots in common, and consists of a backplane that provides a unique slot ID for each slot according to the setting value of the slot ID setting unit. The N modules are mounted on the backplane, but the unique ID of the slot for each module is provided on the backplane.
그리고, 전술한 각 모듈들은 서브 백플레인으로부터 입력된 슬롯아이디와 메인 백플레인으로부터 입력된 어드레스를 비교하여 일치하는 경우 어드레스 유효신호를 출력하는 비교기를 구비한다.Each of the above-described modules includes a comparator that compares a slot ID input from a sub backplane with an address input from a main backplane and outputs an address valid signal when it matches.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 따른 백플레인 시스템을 도시한 개략도, 도 3은 본 발명에 따른 백플레인 시스템에 사용되는 모듈의 구성 블럭도이다.2 is a schematic diagram illustrating a backplane system according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a module used in the backplane system according to the present invention.
본 발명에 따른 백플레인 시스템은 도 2 에 도시된 바와 같이 모듈(300)을 실장하기 위한 다수의 메인 슬롯(120-1 ∼ 120-5)과 각 슬롯(120-1~120-5)을 공통으로 연결하기 위한 데이터 버스와 어드레스 버스, 제어신호 버스 등을 제공하는 메인 백플레인(100), 각 모듈(300)에 슬롯아이디(slot ID)를 제공하기 위한 서브 백플레인(200)으로 이루어져 있다.The backplane system according to the present invention has a plurality of main slots 120-1 to 120-5 and each slot 120-1 to 120-5 for mounting the module 300 as shown in FIG. The main backplane 100 provides a data bus, an address bus, a control signal bus, and the like for connecting, and a sub backplane 200 for providing a slot ID to each module 300.
예컨데, VME 버스 방식의 백플레인의 경우 슬롯(120-1 ∼ 120-5)은 모듈을 VMEbus 백플레인의 96핀 커넥터에 장착할 수 있도록 가이드 레일을 장착한 것을 의미한다. VMEbus 규격에서는 VMEbus 백플레인이 가질 수 있는 최대 슬롯 수는 21개까지로 규정하고 있으나 산업용 컨트롤러에서는 5슬롯과 12슬롯의 백플레인이 많이 쓰인다. VMEbus시스템을 전면에서 볼 때, 좌측으로부터 슬롯 1, 슬롯 2, 슬롯 3... 순으로 불린다.For example, in the case of the VME bus type backplane, the slots 120-1 to 120-5 mean that the guide rails are mounted to mount the module to the 96-pin connector of the VMEbus backplane. In the VMEbus specification, the maximum number of slots a VMEbus backplane can have is 21, but in industrial controllers, 5 and 12 slot backplanes are often used. When viewed from the front, the VMEbus system is called slot 1, slot 2, slot 3 ... from the left.
본 발명의 실시 예에서는 5개의 슬롯을 예로 들어 다음 표 1 과 같이 각 슬롯의 슬롯 아이디를 정의한다.In an embodiment of the present invention, five slots are taken as an example, and slot IDs of respective slots are defined as shown in Table 1 below.
전술한 바와 같이 표 1 을 참조하면 서브 백플레인(200)의 제 1 서브 슬롯(220-1)은 슬롯 아이디 설정부(230-1)의 S0에 Vcc가 연결되고, S1 내지 S3에 접지(GND)가 연결되어 이진수 "0001"로 슬롯 아이디가 정의되고, 서브 백플레인의 제 2 서브 슬롯(220-2)은 슬롯 아이디 설정부(230-2)의 S0에 GND가 연결되고, S1에 Vcc가 연결되며, S2와 S3에 접지(GND)가 연결되어 이진수 "0010"로 슬롯 아이디가 정의된다. 그리고, 서브 백플레인의 제 3 서브 슬롯(220-3)은 슬롯 아이디 설정부(230-3)의 S0와 S1에 Vcc가 연결되고, S2와 S3에 접지(GND)가 연결되어 이진수 "0011"로 슬롯 아이디가 정의되고, 서브 백플레인의 제 4 서브 슬롯(220-4)은 슬롯 아이디 설정부(230-4)의 S0와 S1, S3에 GND가 연결되고, S2에 Vcc가 연결되어 이진수 "0100"로 슬롯 아이디가 정의되며, 서브 백플레인의 제 5 슬롯(220-5)은 슬롯 아이디 설정부(230-5)의 S0와 S2에 Vcc가 연결되고, S1과 S3에 접지(GND)가 연결되어 이진수 "0101"로 슬롯 아이디가 정의된다. 이러한 슬롯 아이디 할당은 하나의 예에 불과한 것이고, 삽입되는 모듈의 수 등 필요에 따라 임의로 설정할 수 있다.As described above, referring to Table 1, in the first sub slot 220-1 of the sub backplane 200, Vcc is connected to S0 of the slot ID setting unit 230-1, and ground (GND) to S1 to S3. Is connected to the slot ID is defined as binary "0001", the second sub-slot 220-2 of the sub backplane GND is connected to S0 of the slot ID setting unit 230-2, Vcc is connected to S1 , The ground ID is connected to S2 and S3 and the slot ID is defined as binary " 0010 ". The third sub-slot 220-3 of the sub backplane has Vcc connected to S0 and S1 of the slot ID setting unit 230-3, and a ground (GND) connected to S2 and S3 to the binary "0011". The slot ID is defined, and the fourth sub slot 220-4 of the sub backplane has GND connected to S0, S1 and S3 of the slot ID setting unit 230-4, Vcc connected to S2, and a binary "0100". Slot ID is defined, the fifth slot 220-5 of the sub backplane Vcc is connected to S0 and S2 of the slot ID setting unit 230-5, and the ground (GND) is connected to S1 and S3 binary Slot ID is defined as "0101". The slot ID allocation is just one example, and can be arbitrarily set as necessary, such as the number of modules to be inserted.
그리고, 본 발명에 따른 백플레인에 삽입되는 모듈들(300)에는 슬롯 아이디를 설정하기 위한 부분이 필요없고, 각 모듈들(300)은 도 3 에 도시된 바와 같이 어드레스 비교기(330)를 구비하여 메인 백플레인(100)의 어드레스 버스로부터 입력되는 어드레스신호(A0 ∼ A3)와 서브 백플레인(200)에 설정된 슬롯 아이디(S0 ∼ S3)를 비교한다. 비교기(330)는 어드레스신호(A0 ∼ A3)와 슬롯아이디(S0 ∼ S3)를 비교하여 일치할 경우에는 어드레스 유효신호를 출력한다.In addition, the module 300 inserted into the backplane according to the present invention does not need a part for setting a slot ID, and each module 300 includes an address comparator 330 as shown in FIG. The address signals A0 to A3 input from the address bus of the backplane 100 are compared with the slot IDs S0 to S3 set in the sub backplane 200. The comparator 330 compares the address signals A0 to A3 with the slot IDs S0 to S3 and outputs an address valid signal when they match.
따라서, 본 발명에서는 또하나의 백플레인 버스를 사용해서 모듈이 해당 슬롯을 자동으로 인식할 수 있도록 함과 아울러 인식한 해당 슬롯 아이디 정보를 이용하여 백플레인의 버스 영역내에서 자신의 슬롯 아이디 주소에 해당하는 데이터만을 선별하여 받아드리도록 한다.Therefore, the present invention enables another module to automatically recognize the corresponding slot by using another backplane bus, and also corresponds to its slot ID address in the bus area of the backplane by using the corresponding slot ID information. Select only the data to accept.
도 4 는 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 하나의 메인 백플레인을 사용하면서 슬롯 아이디를 설정하기 위한 부분을 메인 백플레인에 설치한 경우이다.4 shows another embodiment according to the present invention, in which a portion for setting a slot ID is installed in the main backplane while using one main backplane.
도 4 를 참조하면, 메인 백플레인(100')은 양면 혹은 다층 PCB 기판으로서, 모듈을 실장하기 위한 다수의 슬롯들(120'-1 ∼ 120'-5)이 구비되어 있고, 각 슬롯들(120'-1 ∼ 120'-5)은 백플레인(100') 상에 금속패턴으로 형성된 신호선(데이터 버스, 어드레스 버스, 제어신호 버스 등)과 전원선들을 통해 공통으로 연결되어 있다. 또한 각 슬롯(120'-1 ∼ 120'-5)의 일측에는 해당 슬롯의 슬롯 아이디를 설정하기 위한 딥스위치(230'-1 ∼ 230'-5)가 구현되어 있으며, 딥스위치(230'-1 ∼ 230'-5)를 조작하여 각 슬롯의 고유 아이디를 설정한다. 예컨데, 앞서의 실시 예에서와 같이 S0 내지 S3으로된 신호를 이용할 경우에는 4비트의 딥스위치를 설정한 후, 딥스위치(230'-1 ∼ 230'-5)를 조작하여 해당 신호선을 Vcc나 GND로 연결하여 슬롯 아이디를 설정한다.Referring to FIG. 4, the main backplane 100 ′ is a double-sided or multi-layer PCB substrate, and includes a plurality of slots 120 ′-1 through 120 ′-5 for mounting a module, and each slot 120. '-1 to 120'-5 are commonly connected to signal lines (data bus, address bus, control signal bus, etc.) and power lines formed on the backplane 100' through a metal pattern. In addition, a dip switch 230'-1 to 230'-5 for setting a slot ID of a corresponding slot is implemented at one side of each slot 120'-1 to 120'-5, and the dip switch 230'- 1 to 230'-5) to set a unique ID for each slot. For example, in the case of using the signals S0 to S3 as in the previous embodiment, after setting the 4-bit dip switch, the dip switches 230'-1 to 230'-5 are operated to convert the signal lines into Vcc or the like. Connect to GND to set slot ID.
앞서의 기술에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the foregoing description has been made with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다수의 모듈들을 실장하기 위한 백플레인 시스템의 슬롯 아이디를 각 모듈에서 설정하지 아니하고 백플레인 자체에서 설정할 수 있도록 함으로써 모듈 자체의 제작비용을 절감할 수 있고, 모듈의 스페이스를 절약할 수 있음과 아울러 슬롯 아이디 설정이 용이한 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, the slot ID of the backplane system for mounting a plurality of modules can be set in the backplane itself instead of setting in each module, thereby reducing the manufacturing cost of the module itself, and space of the module. In addition to saving money, the slot ID can be easily set.
특히, 슬롯 아이디가 중복될 경우에는 에러가 발생되는데, 종래에는 각 모듈에 설정하였기 때문에 확인이 어려웠으나 백플레인에 직접 설치함으로써 슬롯 아이디를 쉽게 확인하여 설정 잘못에 따른 오류를 줄일 수 있다.In particular, when the slot ID is duplicated, an error occurs. In the related art, it is difficult to check because it is set in each module. However, by installing the slot ID directly on the backplane, it is possible to easily check the slot ID to reduce an error due to a setting error.
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- 2004-02-24 KR KR1020040012186A patent/KR20040027685A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |