KR20070091510A - The multiplexing method of communication channel - Google Patents
The multiplexing method of communication channel Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070091510A KR20070091510A KR1020060025197A KR20060025197A KR20070091510A KR 20070091510 A KR20070091510 A KR 20070091510A KR 1020060025197 A KR1020060025197 A KR 1020060025197A KR 20060025197 A KR20060025197 A KR 20060025197A KR 20070091510 A KR20070091510 A KR 20070091510A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- common bus
- bus
- arbitration
- signal
- contention
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
- G06F13/16—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
- G06F13/1605—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus based on arbitration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
- G06F13/20—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
- G06F13/28—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal
- G06F13/287—Multiplexed DMA
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
- G06F13/20—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
- G06F13/32—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using combination of interrupt and burst mode transfer
- G06F13/34—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using combination of interrupt and burst mode transfer with priority control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Bus Control (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
[도 1] 종래의 개별 선로에 의한 포인트-대-포인트 전송 방법1 is a point-to-point transmission method by a conventional individual line
[도 2] 본 발명의 다중채널 실시예의 블럭 다이어그램2 is a block diagram of a multichannel embodiment of the present invention.
[도 3] 본 발명의 버스중재부Figure 3 bus arbitration unit of the present invention
[도 4] 순차비교 방법에 의한 직렬 중재 원리의 플로우차트4 is a flowchart of the serial arbitration principle by the sequential comparison method
[도 5] 4비트 식별 어드레스를 갖는 8개의 노드가 경합에 참여할 때 직렬 중재 경합표[Figure 5] Serial Arbitration Contention Table When Eight Nodes with 4 Bit Identification Address Participate in Contention
[도 6] 본 발명의 다중채널 일 실시예6 is an embodiment of a multi-channel of the present invention
[도 7] 본 발명의 중재 및 통신 대역의 예시7 illustrates an arbitration and communication band of the present invention
본 발명은 비 다중으로 설계된 장치(10) 인터페이스를 다중화하거나, 복수의 장치 간을 다중으로 인터페이스하기 위해 개발되었다.The present invention has been developed to multiplex
통신시스템에서 다중화는 복수의 통신노드 간의 통신을 원활히 하고 물리적인 전송로를 단순화하기 위한 수단이다. 다중화는 회선교환 방식과 패킷교환 방식 으로 분류된다. 본 발명의 기술은 분산화된 회선교환 방식에 해당된다. 여기서 중재메커니즘의 분산화는 노드의 추가 변경에 따른 스위칭 토폴로지 불규칙한 변경을 최소화하고 일괄적인 방법으로 확장 가능하게 하는 효과가 있다.Multiplexing in a communication system is a means for facilitating communication between a plurality of communication nodes and simplifying a physical transmission path. Multiplexing is classified into circuit switched and packet switched. The technique of the present invention corresponds to a distributed circuit switched scheme. Here, the decentralization of arbitration mechanism has the effect of minimizing irregular changes in switching topology due to additional change of nodes and making it possible to expand in a batch manner.
통상, 포인트-대-포인트 방식은 물리적으로 다중 디바이스를 연결할 수 있도록 설계되지 않았다. 다중화를 고려하지 않고 설계된 포인트-대-포인트 토폴로지는 연결 방법이 매우 제한되고, 인터페이스 디바이스 변경시 물리적 조작이 필요로 하는 번거로운 점이 있어 소프트웨어만으로 제어가 불가능하다. 포인트-대-포인트 방식에서 통신 디바이스를 스위칭 소자를 사용하여 스위칭네트워크를 구성하면, 특정시간에 특정 디바이스(한 조의 송수 디바이스)만 선택적으로 커넥션이 성립하게 하면 물리적으로 단일 버스에 접속이 가능하다. 본 발명은 기존의 통신채널에 본 발명의 공통버스(1) 중재기술을 병용하여 커넥션의 대상을 선택하는 방식을 사용한다. 통상적인 고속 통신채널은 높은 대역폭을 갖기 위해 높은 주파수 대역을 주로 사용한다. 이 경우 낮은 주파수 대역은 사용되지 않는다. 이러한 특징을 이용하여 사용되지 않는 대역을 버스중재 신호를 전송하도록 하면 기존 통신채널을 변경하지 않고도 다중화에 필요한 신호를 전송할 수 있다. 이러한 기술을 실현시 예상되는 신호 간섭을 피하기 위해 대역 분리를 하는 수단이 필요할 수도 있다.Typically, the point-to-point approach is not designed to physically connect multiple devices. Designed without multiplexing, point-to-point topologies are very limited in their connection methods and cumbersome, requiring physical manipulations when changing interface devices, which cannot be controlled by software alone. In the point-to-point method, when a communication device is configured using a switching element, a switching device can be physically connected to a single bus by selectively establishing only a connection of a specific device (a set of transmitting and receiving devices) at a specific time. The present invention uses a method of selecting a target of a connection by using the common bus (1) arbitration technology of the present invention in an existing communication channel. A typical high speed communication channel mainly uses a high frequency band to have a high bandwidth. In this case, the low frequency band is not used. By using this feature, if the unused band is transmitted through the bus arbitration signal, it is possible to transmit a signal required for multiplexing without changing the existing communication channel. Means of band separation may be needed to avoid the expected signal interference in realizing this technique.
채널스위칭을 중재신호로 제어하도록 구성하면 소프트웨어 조작만으로 다중 디바이스를 임의 연결이 가능하다. 즉 중재 기술로 커넥션의 대상이 결정되게 할 수 있다.By configuring the channel switching to be controlled by the arbitration signal, multiple devices can be randomly connected by software operation. In other words, the mediation technology allows the connection to be determined.
본 발명의 통신시스템에서 중재정보를 전송하기 위해 별도의 주파수 대역을 사용하여 구분하는 방법을 사용한다. 본 발명은 어떤 네트워크상에서도 추가선로의 증설이 없이도 다중디바이스 간의 인터페이스를 구현이 가능하나, 분산중재회로를 필요로 하고 각 노드의 네트워크 인터페이스를 변경하여야 한다.In the communication system of the present invention, a method using a separate frequency band is used to transmit the arbitration information. The present invention can implement an interface between multiple devices without additional lines on any network, but requires a distributed arbitration circuit and change the network interface of each node.
컴퓨터시스템과 네트워크가 더욱 복잡해지고 분산 또는 병렬처리의 양이 증가함에 따라 전송하는 방법은 시스템의 구조와 설계에 큰 영향을 미치게 된다. 능률적인 네트워크가 구현되기 위해서는 중재정보의 전송방법이 중요하다. 시스템의 공통자원들은 통신 채널 또는 통신 버스로 연결되므로 동일한 자원을 사용하기 위해 경쟁하는 노드(communication node, device)들 간에 버스 사용권을 할당하는 방법으로서 버스의 중재와 통신방식은 매우 중요하다.As computer systems and networks become more complex and the amount of distributed or parallel processing increases, the method of transmission has a significant impact on the structure and design of the system. In order to implement an efficient network, the method of transmitting arbitration information is important. Since common resources of a system are connected by a communication channel or a communication bus, bus arbitration and communication method are very important as a method of allocating bus licenses among competing nodes (devices) to use the same resources.
컴퓨터 시스템에는 각 노드(또는 프로세서)들 사이의 정보 전송을 위한 다양한 단계의 여러 버스가 존재하며 다중 프로세서 시스템의 각 프로세서는 공통버스(1) 시스템을 통하여 다른 노드를 접근한다. 버스는 둘 이상의 노드들을 연결하는 통신경로로서 부품들 간의 통신에 사용되는 버스와 네트워크 내의 원거리에 위치한 서로 다른 처리 시스템들 간의 통신에 사용되는 버스가 있다.In a computer system, there are several buses of various stages for transferring information between each node (or processor), and each processor of the multiprocessor system accesses another node through the common bus system. A bus is a communication path connecting two or more nodes, a bus used for communication between components and a bus used for communication between different processing systems located at a remote place in a network.
포인트-대-포인트 기술은 별도의 소프트웨어 규약이 없이 버스 충돌이 불가피하다. 전기적 신호 충돌을 피할 수 없다. 상기 중재신호 등 제어신호를 모두 패킷 내에 정의하야 함으로 엄격한 소프트웨어 프로토콜 정의가 수반된다. 본 발명은 기존의 통신채널의 다중화에 따른 노드식별정보가 들어있는 패킷의 변경이 없이도 다중화가 가능한 특징이 있다. 이 기능은 통신정보와 중재정보를 다른 대역을 사용함으로서 구현된다.Point-to-point technology avoids bus collisions without a separate software protocol. Electrical signal collisions are inevitable. Since all the control signals such as the arbitration signal must be defined in the packet, a strict software protocol definition is involved. The present invention is characterized in that the multiplexing is possible without changing the packet containing the node identification information according to the multiplexing of the existing communication channel. This function is implemented by using different bands of communication information and arbitration information.
기존의 포인트-대-포인트 방식은 원천적으로 다중 접속과 임의 확장이 불가능하다.The existing point-to-point approach is inherently incapable of multiple access and random expansion.
본 발명은 다중 디바이스를 갖는 통신시스템에서:The present invention is directed to a communication system having multiple devices:
1) 중재신호를 전송하기 위해, 분리된 복수의 개별 선로나, 추가 소프트웨어 규약이 없이 최소의 전송로로 복수의 다중 디바이스 간에 통신신호와 중재신호를 전송하기 위한 주파수 대역분리를 통한 해결;1) a solution through frequency band separation for transmitting a communication signal and an arbitration signal between a plurality of separate lines or a plurality of devices in a minimum transmission path without additional software protocol for transmitting an arbitration signal;
2) 공통버스(1)의 중재신호 간의 충돌을 방지하기 위한 공통버스(1) 중재기술의 구현;2) implementation of common bus (1) arbitration technology to prevent collisions between arbitration signals of common bus (1);
3) 복수의 개별 선로나 추가 소프트웨어 규약이 없이 최소의 전송로를 이용하여 복수의 임의의 디바이스에 직접 전송하기 위한 전송코드의 확장방법과 신호충돌을 방지하기 위한 공통버스(1) 중재;3) a common bus (1) arbitration for preventing transmission of signals and a method of extending a transmission code for direct transmission to a plurality of arbitrary devices using a minimum transmission path without a plurality of individual lines or additional software protocols;
4) 상기 중재신호를 전송하기 위한 복잡한 통신절차를 단순화하기 위해 상위 프로토콜 단순화 영향을 취소화하고, 물리층의 연결만으로 통신 상대방 노드의 자원을 접근하는 수단을 강구하고;4) cancel a higher protocol simplification effect to simplify the complicated communication procedure for transmitting the arbitration signal, and devise means for accessing resources of the communication counterpart node only by connection of the physical layer;
5) 기존의 비 다중 인터페이스 기술에도 적용 가능하도록 전송로의 추가 없이도 기존의 전송로 상에서 구현한다.5) Implement on existing transmission path without additional transmission path so that it can be applied to existing non-multi-interface technology.
본 발명은 비 다중으로 설계된 다중장치간의 다중 인터페이스 기술의 구현이 목표이다. 기존의 포인트-대-포인트로 설계된 통신기술에 본 분산중재 기술을 사용하면 중앙집중 또는 분산제어 등 다양한 방법으로 제어가 가능하여 공유기 설계나 비 네트워크 디바이스를 네트워크화에 적용할 수 있다.The present invention aims to implement a multiple interface technology between multiple devices designed to be non-multiple. If the distributed mediation technology is used for the existing point-to-point communication technology, it can be controlled by various methods such as centralized or distributed control, so that the router design or the non-network device can be applied to the network.
[도 2]는 다중장치 간의 정보 전송 자원공유 관계를 보여 주고 있다. 본 발명은 노드 수에 관계없이 모든 버스에 접속된 장치간에 장치를 공유할 수 있다[도 2]. 즉 외형적으로는 일종의 스위치(Switched Network) 형태의 네트워크가 구성된다. [도 2]는 통신 채널과 분리된 분산 중재 장치(40)를 이용하여 중재와 통신이 상호간에 영향을 주지 않고 통신경로를 변경할 수 있는 실시예 이다.2 shows the information transmission resource sharing relationship among multiple devices. The present invention can share a device among devices connected to all buses regardless of the number of nodes [FIG. 2]. In other words, a form of a switched network is configured. 2 is an embodiment in which the mediation and the communication can be changed without affecting each other by using the
본 발명은 각 통신 디바이스가 스위치(30)를 통해 공통버스에 접속하여 공통버스를 통해 정보의 수취가 가능하게 구성한다. 여기서 중재신호와 통신신호의 혼신을 방지하기 위해 대역필터(20)를 사용할 수 도 있다. 단 2개 이상의 노드가 공통버스를 점유하고자할 경우 신호충돌을 수반하므로 별도로 구성된 중재회로(40)에 의해 선택된 디바이스만이 공통버스에 접속할 수 있도록 하는 방법으로 통신대상을 결정하는 방법을 사용한다.According to the present invention, each communication device is connected to a common bus via a
본 발명에서 분산 중재 방식은 중재 실패가 없이 공통버스 중재가 가능하고 통상적으로 중재시간은 통신시간에 비해 상대적으로 매우 짧으므로 , 중재신호가 고속이 아니어도 실용상 큰 문제가 없다.In the present invention, the distributed arbitration method is capable of common bus arbitration without arbitration failure, and in general, since the arbitration time is relatively very short compared to the communication time, there is no practical problem even if the arbitration signal is not high speed.
1) 분산 직렬중재(Distributed Serial Arbitration)1) Distributed Serial Arbitration
[도 3]은 직렬버스 구조의 멀티포인트 네트워크에서 우선순위에 의한 자기 결정식 분산 중재 방법(distributed arbitration by self-decision)과 장치의 일 실시예 이다. 버스사용권 경합에 참여하는 각 노드들이 버스 중재 회로를 갖고 있 는 경우에 공통버스(1)는 분산중재 방법에 의해 가장 우선순위가 높은 노드에 사용권이 할당된다. 본 발명에 의한 버스 중재는 단일(single) 버스 중재선(즉, 공통버스(1)) 만을 이용하여 구현될 수 있다. 또한 공통 버스로부터 어떤 노드가 버스사용권을 확보하는지에 대한 정보를 얻을 수 있다.3 is an embodiment of a distributed arbitration by self-decision method and apparatus based on priority in a multipoint network having a serial bus structure. When each node participating in the bus license contention has a bus arbitration circuit, the
[도 3]은 본 발명에 의한 직렬 중재 장치의 일 실시예의 기본 블록다이어그램이다.3 is a basic block diagram of an embodiment of a serial arbitration apparatus according to the present invention.
본 발명에 의한 멀티포인트 네트워크의 직렬 중재 장치는 공통 버스 상에 멀티포인트로 연결되며 전송정보를 직렬로 비트 스트림(Bit Stream, 321)을 변환하는 직렬화부(Serial Unit)(310), 상기 직렬출력(321)을 전송클럭으로 변조하는 변조부(320), 자신의 출력신호(331)와 버스신호(1)를 비교하여 신호의 불일치를 검출하고 제어하는 비교(Comparison Unit, 350) 및 중재제어부(340)(Arbitration Control Unit) 그리고 비트 스트림(381)을 입력하여 결선 논리합(wired OR) 연산이 되게 하는 버스 인터페이스부(330) (Bus Interface)를 구비한다.The serial arbitration apparatus of a multipoint network according to the present invention is connected to a multipoint on a common bus and serializes a serial unit (310) for converting a bit stream (Bit Stream) 321 into serial transmission information and the serial output. A
직렬화부(310)는 전송하고저하는 정보를 직렬로 비트 스트림(Bit Stream, 321)을 변환하는 쉬프트 레지스터 등으로 구성된다.The
비교부(350)는 자신의 출력신호(331)와 공통버스(1)신호(1) 간의 불일치를 검출하여 경합철회 신호(341)를 출력한다. 중재제어부는 중재개시신호(341)로 중재가 개시되고 경합철회신호(341)로 경합을 철회한다. 이 중재개시신호(341)는 버스 충돌시 미소한 시간이라도 버스상태가 불안정함을 방지하기 위해 경합 개시는 버스가 비활성시에 시도하는 것이 유리하다.The
버스 인터페이스부(330)는 OR Type 채널(Open Collector)로 구성되고, 이 출력은 제어 입력에 논리 '1'이 인가될 때만이 공통버스(1)를 활성화시킨다.The
본 발명에 의한 중재기를 프로우차트(flow chart), 경합 테이블(contention table)과와 타이밍도(Timing chart)를 병용하여 그 동작 및 중재방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.When the arbitrator according to the present invention is used in combination with a flow chart, a contention table and a timing chart, the operation and the mediation method will be described in more detail.
[도 3]를 참조하면 버스중재기는 공통버스(1)에 직렬화부(310), 비교부(350) 및 중재제어부(340) 그리고 버스인터페이스(330)의 세 논리회로부로 구성되어 있다.Referring to FIG. 3, the bus intermediator is composed of three logic circuits of a
직렬화부(Serial Unit, 310)는 공통버스(1) 사용권을 요청한 각 노드는 전송정보를 변조부(320)로 한 비트씩 순차적으로 출력하게 되며, 중재제어부(340) 비교부(350)의 출력에의해 제한하게 된다(Disable, Inhibit).The
중재제어부(350)는 중재개시신호(341)에 의해 세트됨으로서 직렬화부를 동작 가능하게 하며 버스 인터페이스부(330)를 거쳐 공통버스(1)로 변조된 비트스트림(331)이 순차적으로 출력 가능하게 하며, 비교부(350)는 변조된 비트스트림(331)과 버퍼를 경유한 버스신호(1)와 비교하여 일치하지 않으면 중재제어부를 (340)를 리셋함으로서 공통버스(1)로의 직렬출력을 금지시킨다.The
버스 인터페이스부(Bus Interface Unit, 350)는 변조부(320)의 출력(331)을 공통버스(1)에 싣기 위한 버스 드라이버(382)로 구성된다. 버스 드라이버(330)는 공통버스(1)를 활성화(active)시키기 위한 open-collector형의 3-상태버퍼(tri-state buffer)를 수단으로, 모든 노드의 식별어드레스 각 비트에 대한 논리합(OR) 의 결과를 공통버스(1)로 출력되도록 한다.The
상기 과정에서 식별어드레스의 큰 값을 높은 우선순위로 선택하기 위해서는 OR 연산을 이용했고, 한편 식별어드레스의 작은 값을 높은 우선순위로 선택하기 위해서는 AND연산을 이용하게 된다.In the above process, an OR operation is used to select a large value of the identification address as a high priority, and an AND operation is used to select a small value of the identification address as a high priority.
[도 4]는 본 발명에 의한 우선순위 직렬중재방법을 설명하기 위한 순서도(flow chart)이다. 본 발명에 의한 중재기(300)에 의하여, [도 5]는 4비트의 식별어드레스를 갖는 8개의 노드가 경합에 참여하였을 때 가장 높은 우선순위를 갖는 노드를 선택하는 경합표(contention table)이다4 is a flowchart illustrating a priority serial mediation method according to the present invention. According to the arbiter 300 according to the present invention, FIG. 5 is a contention table for selecting a node having the highest priority when eight nodes having a 4-bit identification address participate in contention.
[도 3], [도 4] 와 [도 5]를 참조하여 본 발명에 의한 중재기의 동작을 기술한다. 멀티포인트 네트워크상에 접속된 각 노드들의 모든 버스 중재기는 동일한 구조를 갖고 동일한 원리로 동작한다.The operation of the arbiter according to the present invention will be described with reference to Figs. 3, 4 and 5. All bus arbiters of each node connected on a multipoint network have the same structure and operate on the same principle.
단계 410(경합대상 설정 단계)에서, 버스사용 중재개시신호(301)에 의해 중재제어레지스터(346)가 세트되어 버스사용권의 경합이 시작된다. 중재제어레지스터(340)의 출력(343)으로 경합에 참여여부를 결정하게 되고, 직렬화부(310)로부터 1비트씩 순차적인 출력이 이루어진다.In step 410 (a contention target setting step), the arbitration control register 346 is set by the bus use
단계 420(논리연산단계)에서, 가장 큰 전송정보를 갖는 노드에 가장 높은 우선순위를 부여하기 위한 중재방법을 사용할 경우, 버스드라이버(330)는 공통버스(1)와 Wired OR연산이 되게 한다. 따라서 공통버스(1)에는 모든 노드로부터 출력되는 식별어드레스 신호의 논리합이 나타나게 된다.In step 420 (logical operation step), when using an arbitration method for giving the highest priority to the node having the largest transmission information, the
단계 430(비교판정단계)에서, 직렬화부(310)로부터 변조부(320)를 통하여 공 통버스(1)로 출력되는 정보의 비트스트림(bit stream, 331)과 공통버스(1) 상에 나타나는 신호를 비교한다. 이 과정에서 두 신호가 서로 일치하지 않을 경우는 테이블 1과 같이 두 가지 경우(S03, S04)가 있다. 하나는 공통버스(1)로 출력신호가(331)가 논리치 '0' 이고 공통버스(1)에 나타나는 신호가 논리치 '1'인 경우(S03)로서, 이때에는 노드로부터 출력되는 식별어드레스의 값이 다른 노드로부터 출력되는 정보보다 작은 경우는 당연히 공통버스(1) 사용권 획득을 위한 경합에서 철회되어야 하므로 단계 470에 의해 중재제어레지스터(340)를 리셋한다. 중재제어레지스터(340)가 리셋되면 버스활성화 동작이 불능 상태에 들어가므로 직렬출력이 금지되게 되어 해당 노드는 이후 경합사이클에서 제외된다. 또 다른 경우(S04)는 공통버스(1)로 출력되는 공통버스(1) 드라이버의 논리치 '1' 이고 공통버스(1)에 나타나는 신호가 논리치 '0'인 경우로서, 이 경우(S04)에는 공통버스(1) 선로에 이상이 발생한 경우이다. 본 발명에서는 공통버스(1)의 선로에 이상이 발생한 경우는 이후 경합 사이클에서 제외되도록 하였고 필요하다면 별도의 처리를 취할 수 있다. 버스드라이버 제어 신호와 공통버스(1)의 신호에 따른 중재동작을 다음 단계 설명후 별도로 상세하게 검토하고, 경합에서 철회되지 않은 노드는 다음 단계(440)를 밟는다.In step 430 (comparison determination step), the
단계 440(종료확인단계)에서, 모든 경합 과정을 완료하였는가를 판단하여, 완료되지 않았으면 다음 경합에 참여하기 위하여 단계 450에서 다음단계로 진행시키고, 다음 비트를 출력한 후, 단계 420의 과정을 반복하여 수행하게 된다. 만약 경합 과정 중간에서 탈락하지 않고 마지막까지 모든 비트에 대한 경합과정이 완료 되었다면 공통버스(1)의 사용권을 획득하게 된다. 공통버스(1)에는 경합과정에서 나타난 중재정보가 순차적으로 나타난 특징이 있다.In step 440 (termination check step), it is determined whether all contention processes have been completed, and if not, proceeds to step 450 in order to participate in the next contention, outputs the next bit, and then proceeds to step 420. Will be repeated. If the contention process is completed for all the bits until the end without dropping in the middle of the contention process, the license of the
TABLE 1은 중재동작을 보인 진리치표(Truth table)로 각 노드의 출력제어신호(343)와 공통버스(1)의 신호에 따라 발생할 수 있는 모든 경우에 대하여 검토하여 보면 다음과 같다. 본 발명의 중재기(300)들은 하나의 직렬공통버스(1)상에 멀티포인트로 버스의 입출력단이 연결되어 있고, 동작은 병렬로 이루어진다. 따라서 모든 중재기의 동작은 독립적이지 못하고 상호간에 연관성을 갖고 있다. 진리치표를 만들어 보면 다음 Table 1과 같다. 상기 연관성에 의하여 각 노드의 다음동작을 결정하기 위해 공통버스(1)에 나타난 모든 노드의 상관된 정보와 중재 제어부(340) 직렬 bit stream(321)값에 따른 각 노드의 경합 제어 레지스터(340)의 상태를 비트 단위로 분리하고 각 상태에 따른 경합 제어 레지스터(340)의 출력을 Table 1의 진리치표를 통해 검토하여 보면 다음과 같다. 표 1에서 사용되는 기호들을 설명하면, ACU(t)는 현재의 경합 제어 레지스터(340)의 출력 논리값(343)이고, B는 버스드라이버 논리값(331), BUS는 공통버스(1)의 논리값, ACU(t+1)는 경합제어부(340) 다음 상태의 논리값이다.TABLE 1 is a truth table showing the arbitration operation. The following is a review of all cases that may occur according to the output control signal 343 and the signal of the
TABLE 1TABLE 1
각 노드에 있는 중재기의 동작을 진리표를 통해 보면 Table 1과 같이The behavior of the arbiter at each node is shown in Table 1 as shown in Table 1.
상태 S01은 경합제어부(340)의 초기값 ACU(t)=0 이므로 중재요청이 없는 경우로 경합대상이 아니고,State S01 is the initial value ACU (t) = 0 of the
상태 S02, S03, S04, S05는 초기값이 ACU(t)=1이므로 중재요청이 있는 경우로 그 동작은 다음과 같다.In the states S02, S03, S04, and S05, since the initial value is ACU (t) = 1, there is a request for arbitration. The operation is as follows.
상태 S02는 자신의 버스드라이버 입력(331) B=0으로 비활성화 상태일 때 BUS=0으로 공통버스(1)가 활성화되지 않는 상태이므로 비교부(350)에서 불일치신호가 검출 되지 않아 다음 중재과정을 진행한다.In the state S02, when the bus driver input 331 B = 0 is in an inactive state, the
상태 S03은 자신의 버스드라이버 입력(331) B=0이고, BUS=1이므로 자신이 공통버스(1)를 활성화하지 않았을 때 버스가 활성화된 경우이므로 자신 보다 우선순위가 높은 노드가 공통버스(1)를 활성화한 경우로서 자신이 우선순위가 낮은 경우이므로 경합 제어부(340)를 리셋시켜, 이후 경합과정에서 제외된다.Since the state S03 is the bus driver input 331 B = 0 of its own and BUS = 1, when the bus is activated when it is not activated, the node having a higher priority than the common bus is assigned to the common bus (1). ) Is activated when the priority is low, so that the
상태 S04는 자신의 변조된 출력(331)이 논리 '1'일 때 버스신호(1)가 논리 '0'이므로 정상적인 버스드라이버 인터페이스 상황에서는 일어날 수 없는 경우이다. 버스 드라이버(330)나 공통버스(1)가 문제가 있어 전기적 신호 전달을 정상적으로 상태이므로 중재 제어부(340)를 리셋하여 더 이상 경합에 참여하지 못하게 하고, 필요하다면 별도의 조치를 취하면 된다.State S04 is a case where the
상태 S05는 자신의 출력(331)이 논리 '1'이고 버스신호(1)도 논리 '1'이므로 자신의 출력과 일치함으로 일단 자신은 물론 다른 노드가 논리 '1'을 버스 상에 출력하였을 경우로 자신은 경합에 계속 참여한다. (이때 만약 0을 출력한 타 노드 (S01, S02의 조건에 있는)은 어떤 노드를 막론하고 우선순위가 낮은 상태이므로 경합 제어부(340)를 리셋하여 더 이상 경합에 참여하지 못하게 한다.)In the state S05, since its
[도 5]에서 보는바와 같이 첫 번째 비교과정에서는 3개의 노드가 경합을 철회하며 공통버스(1)에는 논리치 '1'이 나타난다(519). 두 번째 비교과정에서는 2개의 노드가 경합을 철회하고(512, 514) 공통버스(1)에는 논리치 '1'이 나타난다. 세 번째 비교과정에서는 경합을 철회하는 노드가 하나도 없으며(520) 공통버스(1)에는 논리치 '0'이 나타난다. 마지막 비교과정에서 2개의 노드가 경합을 철회하고(511, 518) 공통버스(1)에는 논리치 '1'이 나타나며, 노드 S6이 마지막 비트까지 경합에 참여하였으므로 공통버스(1)의 사용권을 획득하게 된다(516). 또한 공통버스(1)에 나타나는 순차적인 정보는 519와 같이 "1101"로 노드 S6(516)의 식별 어드레스의 출력값과 동일하여 노드 S6이 가장 우선순위가 높음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, in the first comparison process, three nodes withdraw contention and a logical value '1' appears in the common bus 1 (519). In the second comparison process, the two nodes withdraw the contention (512, 514) and the logical value '1' appears in the common bus (1). In the third comparison process, no node withdraws the contention (520) and the logical value '0' appears in the common bus (1). In the last comparison process, two nodes withdraw the contention (511, 518) and logical value '1' appears on the common bus (1), and node S6 participates in contention until the last bit, so the license of the common bus (1) is acquired. (516). In addition, the sequential information appearing on the
[도 6A] 각 노드의 전송 속도가 서로 다를 경우의 본 발명의 경합 타이밍도로서, 경합 개시 시점(11)으로부터 경합을 개시하여 응답시간이 늦은 노드가 상대적으로 우선순위가 낮아 먼저 탈락하고, 동시에 2개 이상의 노드가 응답하면 식별어드레스의 2진 값에 의한 경합이 이루어지게 된다.FIG. 6A is a contention timing diagram of the present invention when transmission speeds of the nodes are different from each other, in which contention is started from the contention start
본 발명의 분산중재기술을 사용한 전송방식의 특징은 다음과 같다.Features of the transmission method using the distributed mediation technology of the present invention are as follows.
· 본 발명은 직렬 회선 상에 결선 된 Distributed Multiplexer-Demultiplexer의 역할을 가능하게 한다.The present invention enables the role of a Distributed Multiplexer-Demultiplexer wired on a serial line.
· 통신 디바이스의 소프트웨어 규약 변경이 없이도 공통버스 중재가 가능하다. 또한 Manchester, NRZ등 변조법이 Link와 복조과정에서 발생할 수 있는 최초 정보의 소실 및 소프트웨어 방법에 의한 Preamble을 제거할 수 있어 Link Overhead를 최소화할 수 있다.Common bus arbitration is possible without changing the software protocol of the communication device. In addition, modulation methods such as Manchester and NRZ can eliminate the initial information that can occur during link and demodulation and preamble by software method to minimize link overhead.
본 발명은 통신시스템에서 규정한 최저 전송속도보다 더 길게 버스를 활성화시키는 브레이크 펄스(break pulse)를 이용하면 현재 공통버스(1) 사용권을 확보한 노드가라도 자원을 반납하고 재 경합에 돌입되게 함으로써 공통버스(1)를 사용하고자 하는 모든 노드들의 경합시기를 동기 시킬 수 있다.The present invention uses a break pulse that activates a bus longer than the minimum transmission rate specified in the communication system, so that even a node currently using the common bus (1) can return resources and enter into contention. It is possible to synchronize the contention times of all nodes that want to use the common bus (1).
따라서 브레이크 펄스에 의해 모든 노드를 대기(stand by) 시킨 후 각 노드의 전송속도에 비례하는 휴지 시간이 경과한 후에 식별 어드레스에 의한 재 경합을 하게 되면 특별한 이진 패턴(binary pattern)을 사용하지 않고도 모든 노드를 현재 공통버스(1)의 사용 여부에 불구하고 공통버스(1) 획득경쟁에 참여시킬 수 있다.Therefore, if all nodes are waited by the break pulse and then the contention address is repetitive after the idle time proportional to the transmission speed of each node has elapsed, all the nodes can be used without using a special binary pattern. The node may participate in the acquisition of the
따라서 공통버스(1)를 사용하고자 하는 노드는 언제라도 공통버스(1) 사용요구를 할 수 있다. 즉 어떠한 상황에서도 실시간(real time)으로 공통버스(1)에 사용 요구를 할 수 있고, 중재과정에서 공통버스(1)에 나타난 중재 정보로부터 사용권을 허가 받은 노드의 정보를 추출할 수 있으므로 상기 브레이크 펄스에 의한 인터럽트 요구가 직렬 멀티포인트 네트워크에서도 가능하다.Therefore, the node which wants to use the
본 발명에 의한 중재기는 식별 어드레스의 크기에 의한 우선순위를 식별하여 공통버스(1)의 사용권을 네트워크 내의 어느 한 노드에 할당하게 된다. 따라서 식별어드레스 뒤에 각 노드가 송신하고자 하는 데이터를 연속하여 출력한다면 네트워크 내의 노드들 간에 데이터 통신도 별도의 버스를 사용하지 않고도 가능하게 된다.The arbiter according to the present invention identifies the priority by the size of the identification address and allocates the right of use of the
본 발명에 의한 중재방법에 있어서 식별 어드레스를 순차적으로 공통버스(1)에 출력하고, 다시 공통버스(1)신호(1)를 다시 궤환 후 비교하여 일치하지 않는 경우 경합에서 제외시키는 방법을 반복하여 우선순위를 식별하는 방법이다. 여기에서 최고의 우선순위를 식별하기 위한 일치여부의 기준은 논리상태가 반전될 때라 할지라도 비교대상 간의 논리상태의 변화 시점이 일치할 때 는 동일신호로 본다.In the arbitration method according to the present invention, the identification addresses are sequentially output to the
본 발명에서는 공통버스(1)에 나타나는 신호가 자신의 신호가 아니면 경합을 철회하도록 하기 위해 논리상태의 일치여부를 판단기준으로 사용한다.In the present invention, if the signal appearing on the
본 발명의 공통버스(1) 중재부의 실시 예에 따르면, 상기 직렬화부와 상기 버스인터페이스부의 중간에 변조부(modulation unit)를 포함하여 듀티 사이클 변조(방식에서 광범위한 전송 속도에 원활한 통신을 보장하기 위해 동기 방식의 채택을 특징으로 하는 네트워크 상의 다수의 노드를 중재하는 방법도 제공된다.According to an embodiment of the
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 전용 제어 선로 없이 하나의 버스에 특별한 패턴의 형태로 포함시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 방법은 최소 직렬 2선의 선로로 중재·와 통신이 동시에 가능하여 확장성 면에서는 유리하나 동기신호 분리 추출과정에 다소의 시간이 필요하게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is provided a method of including in a special pattern on one bus without a separate dedicated control line. The method of the present invention is capable of arbitration and communication at the same time by at least two serial lines, which is advantageous in terms of scalability, but requires some time for the extraction process of the synchronization signal separation.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 동기신호 공용 방법은 전송 속도가 서로 다른 노드들이 상호 접속되어 있을 때 중재 개시 신호로서 가장 속도가 낮은 노드의(통신속도의 하한) 데이터 율(data rate)의 타임 슬롯보다 길게 버스를 활성화시키면 정상적인 통신신호로 볼 수 없으므로, 이것을 동기신호로 이용하여 특별한 2진 신호 패턴을 사용하지 않고도 모든 노드를 중재개시에 동기 시킬 수가 있으며, 이러한 특징을 이용하여 별도의 버스를 추가하지 않고 중재가 필요한 노드는 필요할 때마다 중재·통신 개시 펄스를 공통 버스에 방출함으로써 버스를 중재하는 방법이 제공된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the synchronization signal sharing method uses the data rate of the lowest node (lower limit of communication rate) as an arbitration start signal when nodes having different transmission rates are interconnected. If you activate the bus longer than the time slot, it can not be regarded as a normal communication signal, so you can use this as a synchronization signal to synchronize all nodes at the start of arbitration without using a special binary signal pattern. Nodes requiring arbitration without the addition of a method are provided for arbitrating the bus by emitting an arbitration / communication start pulse to the common bus whenever necessary.
멀티포인트 직렬버스 (Multi-point serial bus)에서 중재 뿐 만 아니라 데이터 전송 시에도 이상의 방법을 적용하면 다중 액세스(multiple access)상황에서 정상적으로 신호 전달이 어렵다고 판단되는 채널은 전송을 포기하고 전송이 용이한 다른 우회채널을 확보함으로서 최소한 버스 충돌로 인한 통신 장애를 막을 수 있어 전송의 신뢰성을 최대한 확보할 수 있고 이러한 특징을 이용하여 단일통신 과정에 정보를 bit 별로 분리하여 확보된 버스로 통신하면 단위시간당 전송률을 개선할 수 있다.If the above method is applied not only for arbitration but also for data transmission in multi-point serial bus, the channel which is judged to be difficult to transmit normally in multiple access situation is abandoned. By securing other bypass channels, it can at least prevent communication failures caused by bus collisions, thus ensuring the maximum reliability of transmissions.By using this feature, if data are separated by bits in a single communication process and communicated through the secured bus, the transmission rate per unit time Can be improved.
Boolean Algebra나 De Morgan's theorem 에 의하면 논리함수는 이원성이 존재하므로 본 발명의 개념을 정논리를 부논리로 바꾸어 실시하거나 표현하여 많은 변형 예를 도출할 수 있으나 이러한 것은 본 발명의 개념과 동일한 것으로 본다. 그 예로 버스 결합방법에 있어서 OR연산에 NOT를 추가하여 AND연산으로 바꾼다든지, OR연산을 부논리로 변환하면 AND연산이 되므로 본 발명의 wired OR는 wired AND로 구현가능 하다. 또 물리적 기능은 같고 구현 수단이나 소자만 다른 경우 그 예로 버스드라이버를 트라이 스테이트 버퍼, Transistor, FET, Switching device 등의 전기적 소자, 이외 매체로 전송 매체내의 신호를 전자파, 적외선, 광, 레이저 등 형태만 다른 물리적 에너지로 바꾼다든지, 버스를 유선 선로을 무선이나 광 채널(Fiber Channel)로 바꾸어 실현가능 하다는 것은 널리 알려진 공지의 사실이므로 별도의 설명은 생략한다.According to Boolean Algebra or De Morgan's theorem, since logic functions are dual, many variations can be derived by implementing or expressing the concept of the present invention by changing the positive logic to negative logic, but these are considered to be the same as the concept of the present invention. For example, in the bus combining method, the addition of NOT to the OR operation is replaced with the AND operation, or the OR operation is converted to the negative logic, so that the AND operation is performed. In addition, when the physical function is the same and only the means or elements of implementation are different, for example, a bus driver may be used as an electrical device such as a tri-state buffer, a transistor, a FET, or a switching device. It is well known that it is possible to change the bus into a different physical energy or change the bus into a wired or wireless channel, and thus, a separate description is omitted.
본 발명은 멀티포인트 네트워크 뿐 만 아니라 다중시스템에도 그대로 적용이 가능하다. 본 발명 캐리어 종류에 따른 분할 방식으로도 복수 정보의 전송이 가능하다. 본 발명은 중재기술로 커넥션의 대상을 임의로 결정할 수 있어 공유기 설계나 비 네트워크디바이스를 네트워크화에 적용할 수 있다.The present invention can be applied to multiple systems as well as a multipoint network. A plurality of pieces of information can be transmitted in a division scheme according to the carrier type of the present invention. According to the present invention, arbitration technology can arbitrarily determine the connection target, so that router design or non-network device can be applied to networking.
상술한 본 발명의 실시 예들은 특정수의 노드가 경합하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전송매체의 종류, 구현(implementation) 소자의 선택, 식별 코드의 정의 및 변조방식에 따른 다양한 변형 예가 있을 수 있음은 명백하다.Although the above-described embodiments of the present invention have described a case in which a specific number of nodes contend, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto, but the type of transmission medium, the selection of an implementation element, the definition of an identification code, and a modulation scheme It will be apparent that there may be various variations according to this.
본 발명은 통신시스템에서 데이터와 중재정보를 최소의 전송선로로 분리 전송하기 위한 확장방법에 관한 것으로, 인터페이스를 다중으로 확장에 관한 것으로 주요 특징은:The present invention relates to an extension method for separating and transmitting data and arbitration information to a minimum transmission line in a communication system. The present invention relates to an extension of multiple interfaces.
1. 기조의 비 다중 인터페이스에 적용할 수 있으며;1. Applicable to existing non-multiple interfaces;
2. 기존의 통신 프로토콜의 변경을 최소화 하여도 다양한 장치를 인터페이스가 가능하게하며;2. Allows various devices to interface even with minimal changes to existing communication protocols;
3. Multipoint Network에서 전송속도를 동적으로 가변하여도 통신의 혼란이 발생하지 않으며;3. Communication confusion does not occur even if the transmission speed is dynamically changed in the multipoint network;
4. 공통버스(1)의 신호충돌이 발생하지 않아 Data Link시 통신이 안정될 때까지 불필요한 시간낭비가 없도록 하여 버스 이용률을 높일 수 있고;4. Since the signal collision of the
5. 별도의 소프트웨어 통신규약의 변경이 없이도 중재 혼란이 없이 가능하고, 종래의 기술에 비하여 시스템의 구성이 간단하여 복잡한 통신규약의 변경이 없이도 다중화가 가능하는 효과가 있다.5. It is possible without arbitration confusion without changing the separate software communication protocol, and the system configuration is simpler than the conventional technology, so that multiplexing is possible without changing the complicated communication protocol.
본 발명은 각 통신 채널을 근본적으로 변경하지 않고도 여러 통신 방식에 적용할 수 있다. 중재 장치를 단일 반도체칩에 집적하면 버스에 접속만으로 간단하게 다수의 디바이스를 쉽게 연결할 수 있으므로 실용성있는 광범위한 응용이 기대된다. 경량화(downsizing)와 유연성이 중요한 현대 컴퓨터·전자기술에 있어서 다중 디바이스 간 인터페이스에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.The present invention can be applied to various communication schemes without fundamentally changing each communication channel. By integrating the arbitration device into a single semiconductor chip, multiple devices can be easily connected simply by connecting to the bus, and a wide range of practical applications are expected. In modern computer and electronic technology where downsizing and flexibility are important, it may be usefully used as an interface between multiple devices.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060025197A KR20070091510A (en) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | The multiplexing method of communication channel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060025197A KR20070091510A (en) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | The multiplexing method of communication channel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070091510A true KR20070091510A (en) | 2007-09-11 |
Family
ID=38689289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060025197A KR20070091510A (en) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | The multiplexing method of communication channel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20070091510A (en) |
-
2006
- 2006-03-06 KR KR1020060025197A patent/KR20070091510A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0046203B1 (en) | Multiprocessor arrangement with a common bus | |
CN107209743B (en) | Receive clock calibration for serial bus | |
CA2151368C (en) | Method and apparatus for unique address assignment, node self-identification and topology mapping for a directed acyclic graph | |
US8687520B2 (en) | Cluster coupler unit and method for synchronizing a plurality of clusters in a time-triggered network | |
US5968154A (en) | Distributed priority arbitrating method and system in multi-point serial networks with different transmission rates | |
US6519657B1 (en) | Method and device for identifying an active 1394A node attached to a 1394B network | |
US20150100713A1 (en) | Coexistence of i2c slave devices and camera control interface extension devices on a shared control data bus | |
US9678917B2 (en) | Communications assembly having logic multichannel communication via a physical transmission path for serial interchip data transmission | |
FR2519442A1 (en) | SYSTEM FOR ALLOCATING ACCESS TO A BUS USED IN SHARED MODE | |
JPH0748739B2 (en) | Multiple access control method and multiple access control system implementing the method | |
US6493784B1 (en) | Communication device, multiple bus control device and LSI for controlling multiple bus | |
CN107766267B (en) | Arbitration method and system for I2C bus | |
JPH08242250A (en) | Communication method and synchronous communication system | |
CN115454897A (en) | Method for improving arbitration mechanism of processor bus | |
US5867670A (en) | Self-control type bus arbitration circuit and arbitration method therefor | |
KR20070091510A (en) | The multiplexing method of communication channel | |
KR20030016386A (en) | Communication control method and device | |
KR100407022B1 (en) | Dynamic Bus Allocation Method and System for Multipoint Network using Variable Multipath | |
KR100407176B1 (en) | Control/Status Signal Transmission Method and System using Code Expansion Technology | |
CN113515477B (en) | Dynamic adjustment method and device for priority in bus network and storage medium | |
KR100242610B1 (en) | Bus arbitration method and system of multi-point network | |
EP0756402B1 (en) | Distributed serial arbitration system | |
KR100211059B1 (en) | Polling address control apparatus and method thereof | |
IE922761A1 (en) | Port controller | |
CN117176674B (en) | Network-on-chip and data transmission method, chip and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment |