KR20100038938A - Method for hybrid arbitrating a bus - Google Patents

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KR20100038938A KR1020080098106A KR20080098106A KR20100038938A KR 20100038938 A KR20100038938 A KR 20100038938A KR 1020080098106 A KR1020080098106 A KR 1020080098106A KR 20080098106 A KR20080098106 A KR 20080098106A KR 20100038938 A KR20100038938 A KR 20100038938A
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윤영섭
이국표
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A hybrid bus arbitration method is provided to reduce data transmission time and to improve data transmission efficiency. CONSTITUTION: A fixed priority method is applied between master groups which are grouped into at least one master which execute a same function. A bus arbitration method, through which bus using authority is able to be uniformly distributed, is applied between masters in each group. The bus arbitration method is one among round robin, TDMA, lottery bus methods. The priority of bus utilization is provided from a first mater group(130) to third master group(142) which are included in the master groups.

Description

하이브리드 버스 중재 방법{Method for hybrid arbitrating a bus}Method for hybrid arbitrating a bus}

본 발명은 버스 시스템에 관한 것으로, 특히 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 버스 중재 방법(Hybrid bus a arbitration policy)에 관한 것이다.The present invention relates to a bus system, and more particularly, to a hybrid bus arbitration policy that can improve data transmission efficiency.

반도체 제조 공정의 발달에 힘입어 서로 다른 기능을 수행하는 여러 컴포넌트들을 하나의 칩(Chip)에 집적시키는 SoC(System on Chip) 기술이 계발되어 회로설계에 널리 이용되고 있다. 이러한, SoC(System on Chip)는 시스템 설계와 구현 시 칩 크기와 설계비용을 점감시킴과 아울러, 구동 시 저전력 소모와 실시간 처리 능력 및 시스템의 유연성 면에서 향상된 성능을 제공할 수 있다.With the development of the semiconductor manufacturing process, SoC (System on Chip) technology, which integrates various components performing different functions into one chip, has been developed and widely used in circuit design. Such a system on chip (SoC) can reduce chip size and design cost in system design and implementation, and can provide improved performance in terms of low power consumption, real-time processing power, and system flexibility.

SoC의 구성요소는 복수의 마스터(Master)와 중재기(Arbiter), 복수의 슬레이브(Slave) 및 마스터와 슬레이브 간의 데이터 송신을 위한 버스(Shared Bus)로 이루어져 있다. 일반적으로 마스터는 프로세서(CPU), DMA(Direct Memory Access), DSP(digital signal processor)를 뜻하며, 슬레이브는 SDRAM, SRAM과 같은 메모리와 입출력 수단을 뜻한다.The components of the SoC consist of a plurality of masters and arbiters, a plurality of slaves, and a shared bus for data transmission between the master and the slaves. In general, a master refers to a processor (CPU), direct memory access (DMA), and a digital signal processor (DSP), and a slave refers to memory and input / output means such as SDRAM and SRAM.

하나의 칩에 여러 가지의 기능이 집적화된 SoC칩의 경우, 1개의 버스에 마스 터, 중재기, 슬레이브 등이 연결된 버스 시스템이 필요하다. 다수의 마스터들이 하나의 버스를 동시에 이용하고자 하는 경우, 중재기에 의해 버스 허가 신호를 받은 복수의 마스터들이 순서대로 버스를 이용하여 데이터를 슬레이브(메모리)로 송신하거나, 슬레이브로부터 데이터를 로딩하게 된다.In the case of an SoC chip in which several functions are integrated in one chip, a bus system in which a master, an arbiter, and a slave are connected to one bus is required. When a plurality of masters want to use a single bus at the same time, a plurality of masters receiving a bus grant signal by the arbiter sequentially transmit data to a slave (memory) or load data from the slave using the bus.

다수의 마스터들이 하나의 버스를 동시에 이용하고자 하는 경우, 중재기에 의해 버스 이용 허가 신호를 받은 마스터들이 순서대로 버스를 이용하여 데이터를 슬레이브(메모리)로 전송하게 된다. 이를 위해, 중재기는 다수의 마스터들이 동시에 버스 사용을 요청할 때 우선 순위를 결정하게 되는데, 중재기의 우선 순위 결정 방식에 따라 칩의 성능이 달라지게 된다.When multiple masters want to use a single bus at the same time, the masters receiving the bus permission signal by the arbiter sequentially transfer data to the slaves (memory) using the buses. To this end, the arbiter determines priorities when multiple masters request the bus to be used simultaneously. The performance of the chip varies according to the arbiter's prioritization method.

도 1은 메모리 접근을 위한 버스 일반적인 버스 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1에서는 종래의 여러 버스 시스템들 중에서 AMBA(Advanced Micro-controller Bus Architecture) 시스템을 예로 하였고, 버스 시스템을 구성하는 복수의 마스터들 및 슬레이브들 중에서 각각 2개만 도시하였다.1 illustrates a bus general bus system for memory access. In FIG. 1, an advanced micro-controller bus architecture (AMBA) system is used as an example among several conventional bus systems, and only two of the plurality of masters and slaves constituting the bus system are illustrated.

도 1을 참조하면, 일반적인 버스 시스템(1)은 1개의 버스(10), 복수의 마스터(30, 32), 복수의 슬레이브(40, 42) 및 버스(10)을 이용을 중재하는 중재기(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a general bus system 1 includes an arbiter that arbitrates the use of one bus 10, a plurality of masters 30, 32, a plurality of slaves 40, 42, and a bus 10. 20).

복수의 마스터(30, 32)는 복수의 슬레이브(40, 42)로 접속하고자 하는 경우 즉, 마스터들(30, 32)이 슬레이브들(40, 42)로 데이터를 송신하거나, 슬레이브들(40, 42)로부터 데이터를 로딩하고자 하는 경우, 중재기(20)에게 버스(10)의 이용을 요청하게 된다. 이때, 중재기(20)는 미리 정해진 우선 순위 판단 방법에 따라 마스터들(30, 32) 각각의 버스(10) 이용의 우선권을 결정하며, 중재기(20)로부터 버스(10)의 이용 승인을 획득한 마스터가 버스(10)를 통해 슬레이브들(40, 42)로 접속하게 된다.When the plurality of masters 30 and 32 want to connect to the plurality of slaves 40 and 42, that is, the masters 30 and 32 transmit data to the slaves 40 and 42, or the slaves 40, If the data is to be loaded from 42, the arbiter 20 is requested to use the bus 10. At this time, the arbiter 20 determines the priority of using the bus 10 of each of the masters 30 and 32 according to a predetermined priority determination method, and grants the approval of the use of the bus 10 from the arbiter 20. The obtained master is connected to the slaves 40 and 42 via the bus 10.

예를 들어, 제 1 마스터(30)가 제 1 슬레이브(40)로의 접속을 요청하고, 동시에 제 2 마스터(32)가 제 2 슬레이브(42)로의 접속을 요청한 경우, 중재기(20)는 미리 정해진 우선 순위 판단 방법을 이용하여 버스(10) 이용의 우선권을 결정하며, 일반적으로 CPU, ARM 프로세서와 같이 많은 연산을 수행하고 신속성을 요하는 마스터에 버스(10) 이용의 우선권을 부여한다. 여기서, 중재기(20)에 적용되는 우선 순위 판단 방법은 고정된 우선 순위(Fixed Priority) 판단 방법과 라운드 로빈 우선 순위(Round Robin Priority) 판단 방법이 가장 널리 이용된다.For example, when the first master 30 requests a connection to the first slave 40 and at the same time the second master 32 requests a connection to the second slave 42, the arbiter 20 may advance in advance. Priority of bus 10 usage is determined using a predetermined priority determination method, and in general, priority for bus 10 usage is given to a master that performs many operations and requires speed, such as a CPU and an ARM processor. Here, as the priority determination method applied to the arbiter 20, the fixed priority determination method and the round robin priority determination method are most widely used.

도 2a 및 도 2b는 종래 기술의 우선 순위 판단 방법을 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating a prioritization method of the prior art.

도 2a 참조하면, 고정된 우선 순위 판단 방법은 다수의 마스터들에 대해 미리 순위를 정해놓고 정해진 순위에 따라 버스 사용 권한을 부여하는 방식을 의미한다. 각각의 마스터에 대해 우선 순위를 프로세서(ARM, CPU), DSP, DMA1, DMA2의 순서로 1, 2, 3, 4 순위를 순차적으로 정해 놓고, 복수의 마스터가 동시에 버스에 접근하고자 하는 경우, 우선순위가 높은 마스터에게 버스 사용권을 주게 된다.Referring to FIG. 2A, the fixed priority determination method refers to a method of pre-determining a plurality of masters and granting bus usage rights according to the determined rank. Priority is given to each master in order of processor (ARM, CPU), DSP, DMA1, and DMA2 in order, and when multiple masters want to access the bus at the same time, The bus ticket will be given to the higher ranking master.

그리고, 도 2b를 참조하면, 라운드 로빈(Round Robin Priority) 판단 방법은 마스터의 버스 이용 우선 순위가 시간에 따라 골고루 분배되도록 버스 이용의 우선권을 주는 방식이다. 즉, 마스터에 일정 시간을 할당하고, 할당된 시간이 지나면 그 마스터는 잠시 보류한 뒤 다른 마스터에게 버스 이용 우선권을 주고, 해당 할당 시간이 지나면, 또 그 다음 마스터에게 버스 이용 우선권을 주는 운영 방식이다.In addition, referring to FIG. 2B, the round robin determination method is a method of giving priority to bus use so that the bus priority of the master is evenly distributed over time. In other words, it allocates a certain amount of time to the master, and when the allocated time passes, the master temporarily suspends and gives the bus priority to another master, and after that time, gives the bus priority to the next master. .

그런데, 고정된 우선 순위 판단 방법의 경우, 마스터가 처리하게 될 데이터의 특성 등을 고려하지 않으며, 단순히 마스터의 종류에 따라 우선 순위를 결정하므로, 데이터 처리 시간 측면에서 효율적이지 않은 문제점이 있었다.However, the fixed priority determination method does not consider the characteristics of the data to be processed by the master, and simply determines the priority according to the type of the master, which is not efficient in terms of data processing time.

또한, 라운드 로빈 우선 순위 판단 방법의 경우, 고정된 우선 순위 없이 마스터에 할당된 시간 정보를 참조하여 우선 순위를 정하므로 빨리 처리해야 할 중요한 특정 데이터에 대한 처리가 늦어지는 문제점이 있다.In addition, in the case of the round robin priority determination method, the priority is determined by referring to time information allocated to the master without a fixed priority, which causes a problem of delaying processing of specific important data to be processed quickly.

상술한, 고정된 우선 순위 판단 방법과 라운드 로빈 우선 순위 판단 방법의 단점을 보완하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, TDM 중재 방법과 로터리 버스(Lottery Bus) 중재 방식이 제안 되었다.In order to compensate for the above-mentioned disadvantages of the fixed priority determination method and the round robin priority determination method, a TDM arbitration method and a rotary bus arbitration method have been proposed.

TDM 중재 방법은 여러 마스터들에게 골고루 버스 사용의 우선권이 부여됨으로 스타베이션(starvation)을 방지할 수 있는 장점이 있으나, 중요한 데이터를 처리해야 하는 마스터의 경우 대기 시간이 길어지는 문제점이 있다.The TDM arbitration method has the advantage of preventing starvation because the masters are evenly given priority to the use of buses, but there is a problem in that the master needs to process important data and has a long waiting time.

로터리 버스(Lottery Bus) 방법은 확률적으로 여러 마스터들에게 버스 사용의 우선권이 부여되는 방식으로 이 또한 중요한 데이터를 처리해야 하는 마스터의 경우 대기 시간이 길어지는 문제점이 있다.The rotary bus method has a problem of prolonging the waiting time in the case of a master that needs to process important data in a manner that a number of masters are prioritized to use the bus probabilistically.

상술한 문제점들로 인해 복수의 마스터들 간의 버스 이용을 효율적으로 중재하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 버스 중재 방법이 요구되고 있다.Due to the problems described above, there is a demand for a bus arbitration method that can efficiently mediate bus usage among a plurality of masters to improve data transmission efficiency.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다중 버스 시스템에서 버스 사용의 중재 방법을 개선하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 버스 중재 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a hybrid bus arbitration method capable of improving data transmission efficiency by improving a bus arbitration method in a multiple bus system.

실시 예에 따른 본 발명은 복수의 마스터 및 슬레이브를 포함하는 다중 버스 시스템에서 데이터 전송 시간을 줄여 데이터 전송 효율성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 버스 중재 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a hybrid bus arbitration method capable of improving data transmission efficiency by reducing data transmission time in a multi-bus system including a plurality of masters and slaves.

실시 예에 따른 본 발명은 동일 기능을 수행하는 마스터들을 그룹화 시키고, 그룹화된 마스터들의 버스 이용 우선 순위 판단에 복수의 버스 중재 방법을 적용하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 버스 중재 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.The present invention provides a hybrid bus arbitration method that can improve data transmission efficiency by grouping masters performing the same function and applying a plurality of bus arbitration methods to bus group priority determination of grouped masters. That is another technical problem.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 버스 중재 방법을 통해 복수의 마스터들의 버스 사용을 중재하는 하이브리드 버스 중재 방법에 있어서, 동일 기능을 수행하는 적어도 하나의 마스터로 그룹화된 마스터 그룹들 간에는 고정된 우선 순위 방법을 적용하고, 각각의 그룹 내의 마스터들 간에는 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법을 적용하는 것을 특징으로 한다.Hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object in the hybrid bus arbitration method for mediating the bus use of a plurality of masters through a plurality of bus arbitration method, at least one performing the same function The fixed priority method is applied between the master groups grouped into masters, and the bus arbitration method can be equally distributed among the masters in each group.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법에서, 상기 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법은 라운드 로빈, TDMA, 로터리 버스 방법 중 하나인 것을 특징으로 한다.In the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention, the bus arbitration method in which the bus usage rights are equally distributed may be one of a round robin, a TDMA, and a rotary bus method.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법에서, 상기 마스터 그룹들은 프로세서(ARM) 마스터를 포함하는 제 1 마스터 그룹, 이더넷(Ethernet) 마스터를 포함하는 제 2 마스터 그룹, DMA 마스터를 포함하는 제 3 마스터 그룹을 포함하고, 상기 마스터 그룹들은 상기 제 1 마스터 그룹으로부터 제 3 마스터 그룹 순으로 버스 사용의 우선 권이 부여되는 것을 특징으로 한다.In the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention, the master groups include a first master group including a processor (ARM) master, a second master group including an Ethernet master, and a third including a DMA master And a master group, wherein the master groups are given priority to use a bus in order from the first master group to the third master group.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법의 상기 마스터 그룹은 버스 이용요청 빈도가 동일 또는 비슷한 마스터들로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The master group of the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention is characterized by consisting of masters having the same or similar bus request frequency.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법의 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들의 버스 이용요청 빈도가 변화되는 경우, 상기 버스 이용요청 빈도에 따라 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들을 재 구성하는 것을 특징으로 한다.When the bus use request frequency of the masters constituting the master group of the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention is changed, reconfiguring the masters constituting the master group according to the bus use request frequency do.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 마스터 및 슬레이브를 포함하는 다중 버스 시스템에서 데이터 전송 시간을 줄여 데이터 전송 효율성을 향상시킬 수 있다.As described above, the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention can improve data transmission efficiency by reducing data transmission time in a multi-bus system including a plurality of masters and slaves.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 마스터들의 특성에 따라 마스터들을 그룹화 시키고, 마스터 그룹 간에는 고 정된 우선 순위 방법을 적용하고, 동일 그룹 내의 마스터들 간에는 라운드 로빈 방법을 적용하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention groups masters according to characteristics of a plurality of masters, applies a fixed priority method among master groups, and round robin method among masters in the same group. By applying this, the data transmission efficiency can be improved.

본 발명은 버스 시스템에 관한 것으로, 특히 마스터들의 특성에 따라 서로 다른 중재 방법을 적용함으로써, 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 하이브리드 버스 중재 방법(Hybrid bus a arbitration policy)에 관한 것이다.The present invention relates to a bus system, and more particularly, to a hybrid bus arbitration method that can improve data transmission efficiency by applying different arbitration methods according to characteristics of masters.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 다중 버스 시스템을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a multiple bus system, and FIG. 5 is a diagram illustrating a hybrid bus arbitration method according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 여러 버스 시스템에 적용이 가능하며 이하, 설명에서는 도 4에 도시된 다중 버스 시스템을 일 예로 하여 설명하기로 한다.Hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention is applicable to various bus systems, hereinafter, the description will be described by using the multiple bus system shown in FIG. 4 as an example.

도 4를 참조하면, 다중 버스 시스템(100)은 복수의 버스(110, 112), 복수의 마스터(130, 140, 142, 150, 152, 154), 복수의 슬레이브(160, 162, 164, 166), 중재기(120, 122) 및 브리지(170)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the multi-bus system 100 includes a plurality of buses 110 and 112, a plurality of masters 130, 140, 142, 150, 152 and 154 and a plurality of slaves 160, 162, 164 and 166. ), The arbiter 120, 122, and the bridge 170.

복수의 마스터(130, 140, 142, 150, 152, 154)는 ARM, CUP와 같은 프로세서, 이더넷(Ethernet), DMA, DSP를 의미하며, 복수의 슬레이브(160, 162, 164, 166)는 SDRAM, SRAM과 같은 메모리 및 USB(Universal Serial Bus), UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)와 같은 입·출력 수단을 뜻한다.The plurality of masters 130, 140, 142, 150, 152, and 154 refer to processors such as ARM and CUP, Ethernet, DMA, and DSP, and the plurality of slaves 160, 162, 164, and 166 to SDRAM. It refers to memory such as SRAM, and input / output means such as universal serial bus (USB) and universal asynchronous receiver transmitter (UART).

복수의 마스터(130, 140, 142, 150, 152, 154)는 자신이 접속된 버스(110, 112)를 통해 슬레이브(160, 162, 164, 166)에 접속하게 되며, 복수의 마스터가 동시에 슬레이브(160, 162, 164, 166)에 접속하고자 하는 경우, 중재기(120, 122)로부터 버스(110, 112) 이용의 허가 신호를 획득한 마스터가 순서대로 버스를 이용하여 슬레이브(160, 162, 164, 166)로 데이터를 송신하거나, 슬레이브(160, 162, 164, 166)로부터 데이터를 로딩하게 된다.The plurality of masters 130, 140, 142, 150, 152, and 154 are connected to the slaves 160, 162, 164, and 166 through the buses 110 and 112 to which they are connected, and the plurality of masters simultaneously slave. If the user wants to access (160, 162, 164, 166), the master, which has obtained the permission signal for using the bus (110, 112) from the arbiter (120, 122), uses the bus in order to use the slave (160, 162, Data is transmitted to 164 and 166 or data is loaded from the slaves 160, 162, 164 and 166.

복수의 중재기(120, 122) 각각은 자신이 접속된 버스(110, 112) 이용의 우선 순위를 판단하는 판단부 포함하며, 복수의 마스터(130, 140, 142, 150, 152, 154)가 슬레이브(160, 162, 164, 166)에 접속하고자 하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 정해진 우선 순위 결정 방법에 따라서 버스(110, 112) 이용의 우선 순위를 결정한다.Each of the plurality of arbitrators 120 and 122 includes a determination unit that determines the priority of using the buses 110 and 112 to which the plurality of arbitrators 120 and 122 are connected. The plurality of masters 130, 140, 142, 150, 152 and 154 When the slaves 160, 162, 164, and 166 are to be connected to each other, as shown in FIG. 5, the priority of using the buses 110 and 112 is determined according to a predetermined priority determination method.

실시 예에 따른 본 발명에서는 중재기 각각에 마스터들의 버스 사용 우선 순위를 판단하기 위한 복수의 판단부를 포함하며, 본 발명의 하이브리드 버스 중재 방법은 고정된 우선 순위(Fixed Priority) 판단 방법, 라운드 로빈 우선 순위(Round Robin Priority) 판단 방법, TDMA, Lottery Bus 방법을 모두 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the arbitrators includes a plurality of determination units for determining the bus use priority of the masters. The hybrid bus arbitration method of the present invention includes a fixed priority determination method and a round robin priority. A round robin priority method, a TDMA, and a Lottery Bus method can be used.

버스(110, 112)는 복수의 마스터 각각이 슬레이브로 접속할 수 있도록 즉, 복수의 마스터 및 슬레이브를 연결하여 읽기 쓰기 기능을 수행할 수 있도록 한다. 이때, 중재기(120, 122)로부터 버스(110, 112) 이용의 허가를 획득한 마스터가 데이터 송신을 할 수 있다.The buses 110 and 112 allow each of a plurality of masters to be connected as slaves, that is, to connect a plurality of masters and slaves to perform a read / write function. At this time, the master that has obtained permission to use the buses 110 and 112 from the arbiters 120 and 122 may perform data transmission.

도 4에 도시된 버스는 일 예로서 고속 데이터 송신이 가능한 AHB(Advanced High-performance Bus)를 적용하였으며, 본 발명의 다른 실시 예에서는 AHB 외에도 ASB(Advanced System Bus), APB(Advanced peripheral Bus)이 적용될 수 있다.As an example, the bus illustrated in FIG. 4 applies an AHB (Advanced High-performance Bus) capable of high-speed data transmission. In another embodiment of the present invention, an ASB (Advanced System Bus) and an APB (Advanced Peripheral Bus) are used in addition to the AHB. Can be applied.

도 4에 도시된 바와 같이, 버스 시스템이 구성되는 경우 마스터1(130), 마스터2(140), 마스터3(142)는 제 1 중재기(120)의 중재에 의하여 제 1 버스(110)를 이용하게 되고, 마스터4(150), 마스터5(152), 마스터6(154)는 제 2 중재기(122)의 중재에 의하여 제 2 버스(112)를 이용하게 된다.As shown in FIG. 4, when the bus system is configured, the master 1 130, the master 2 140, and the master 3 142 operate the first bus 110 by arbitration of the first arbiter 120. The master 4 150, the master 5 152, and the master 6 154 use the second bus 112 by arbitration of the second arbiter 122.

브리지(170)는 상기 제 1 버스(110)와 제 2 버스(112) 간에 데이터의 송수신이 이루어질 수 있도록 접속 인터페이스를 제공하며, 복수의 마스터들 각각은 자신이 접속된 버스가 아닌 다른 버스에 접속된 슬레이브로 접속하고자 하는 경우, 브리지(170)를 경유하여 다른 버스에 접속된 슬레이브로 접속할 수 있다.The bridge 170 provides a connection interface for transmitting and receiving data between the first bus 110 and the second bus 112, and each of the plurality of masters is connected to a bus other than the bus to which the master is connected. If the slave is to be connected, the slave 170 may be connected to a slave connected to another bus via the bridge 170.

이어서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법에 대하여 설명하기로 한다.Next, a hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

본 발명의 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 마스터들이 슬레이브로 접속하고자 하는 경우, 복수의 버스 중재 방법을 통해 복수의 마스터들의 버스 사용을 중재할 수 있으며, 여기서 복수의 버스 중재 방법은 고정된 우선 순위(Fixed Priority) 판단 방법, 라운드 로빈 우선 순위(Round Robin Priority) 판단 방법, TDMA, Lottery Bus 방법을 모두 이용할 수 있다. 도 5에서는 일 예로서 고정된 우선 순위(Fixed Priority) 판단 방법과 라운드 로빈 우선 순위 방법을 적용하여 마스터의 버스 사용을 중재하는 방법을 나타내고 있다.In the hybrid bus arbitration method of the present invention, when a plurality of masters want to connect as slaves, the bus usage of the plurality of masters can be mediated through a plurality of bus arbitration methods, where the plurality of bus arbitration methods have a fixed priority ( Fixed Priority determination method, Round Robin Priority determination method, TDMA, Lottery Bus method can all be used. FIG. 5 illustrates a method of arbitrating a bus of a master by applying a fixed priority determination method and a round robin priority method.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 동일 기능을 행하는 적어도 하나의 마스터를 그룹화하여 복수의 마스터 그룹을 생성하고, 그룹화된 마스터 그룹들 간에는 고정된 우선 순위 방법을 적용한다. 그리고, 각각의 그룹 내의 마스터들 간에는 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법을 적용하여 버스 이용을 중재한다. 여기서, 상기 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법은 라운드 로빈, TDMA, 로터리 버스 방법 중 하나를 이용할 수 있다.The hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention creates a plurality of master groups by grouping at least one master that performs the same function, and applies a fixed priority method among the grouped master groups. Then, the bus usage is arbitrated by applying a bus arbitration method in which bus usage rights can be evenly distributed among the masters in each group. Here, as a bus arbitration method in which the bus usage rights can be equally distributed, one of round robin, TDMA, and rotary bus methods may be used.

구체적으로 설명하면, 상기 마스터 그룹들은 상술한 바와 같이 동일 기능을 수행하는 마스터들이 그룹화된 것으로, CPU, ARM과 같은 프로세서들을 하나의 마스터 그룹으로 형성하고, 이더넷(Ethernet) 마스터들을 다른 하나의 마스터 그룹으로 형성하며, DMA 마스터들을 또 다른 그룹으로 형성한다.Specifically, the master groups are groups in which masters performing the same function as described above are formed, forming processors such as CPU and ARM into one master group, and Ethernet masters into another master group. And DMA masters into another group.

상기 마스터 그룹 간의 우선 순위의 판단은 고정된 우선 순위 방법을 이용하며, ARM, CPU와 같은 프로세서 마스터(130)가 포함된 제 1 마스터 그룹에 우선 순위가 가장 높은 제 1 순위가 부여되고, 이더넷(Ethernet) 마스터들(140, 142)이 포함된 제 2 마스터 그룹에 상기 제 1 마스터 그룹에 부여된 제 1 순위 다음의 제 2 순위가 부여되며, DMA 마스터들(150, 152, 154)이 포함된 제 3 마스터 그룹에 제 2 순위 다음의 제 3 순위가 부여된다.The determination of the priority between the master groups uses a fixed priority method, and a first priority group having the highest priority is given to the first master group including the processor masters 130 such as ARM and CPU, and Ethernet ( Ethernet) A second master group including the masters 140 and 142 is given a second rank after the first rank given to the first master group, and includes the DMA masters 150, 152 and 154. A third rank following the second rank is given to the third master group.

그리고, 상기 제 1 내지 제 3 마스터 그룹 내의 마스터들 간에는 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법이 적용되며, 도 5에서는 일 예로서 라운드 로빈 방법을 적용하였다.In addition, a bus arbitration method in which bus usage rights are equally distributed among the masters in the first to third master groups is applied. In FIG. 5, the round robin method is applied.

상술한 바와 같이, 복수의 마스터들의 버스 이용을 중재함에 있어, 동일 기능을 수행하는 마스터들을 그룹화 시키고, 그룹들 간에는 슬레이브로의 접근 빈도를 기준으로 고정된 우선 순위 방법을 적용하여 버스 이용을 중재하고, 동일 기능을 수행하는 마스터 그룹 내의 마스터들 간에는 라운드 로빈 방법을 적용하여 버스 이용을 중재하면 전체 버스 시스템의 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in mediating the bus use of a plurality of masters, the masters performing the same function are grouped, and the buses are mediated by applying a fixed priority method based on the frequency of access to the slaves between the groups. In addition, by arranging the bus using the round robin method among the masters in the master group performing the same function, data transmission efficiency of the entire bus system can be improved.

상술한 설명에서는 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들이 동일 기능을 수행하는 마스터인 것으로 설명하였으나, 이는 일 예를 설명한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법에서 상기 마스터 그룹은 버스 이용요청 빈도가 동일 또는 비슷한 마스터들로 이루어질 수 있다.In the above description, the masters constituting the master group have been described as being masters performing the same function, but this has been described as an example. In the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention, the master group has a bus usage request frequency. May consist of the same or similar masters.

또한, 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들의 버스 이용요청 빈도가 변화되는 경우, 상기 버스 이용요청 빈도에 따라 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들을 재 구성할 수 있다.In addition, when the bus use request frequency of the masters constituting the master group is changed, the masters constituting the master group may be reconfigured according to the bus use request frequency.

도 6은 트렌섹션 사이클을 기준으로 본 발명의 데이터 전송효율을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating data transmission efficiency of the present invention on the basis of a transition cycle.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법을 적용 시 버스 시스템의 데이터 전송 효율이 향상되는 것을 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있으며, 이를 도 6에 도시하였다.When the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention is applied, it can be confirmed through simulation that data transmission efficiency of the bus system is improved, which is illustrated in FIG. 6.

도 6에 도시된 시뮬레이션 결과는 도 4에 도시된 다중 버스 시스템(IEEE 802.11 네트워크)을 적용하였으며, 6개의 마스터들이 미리 설정된 시간 주기로 슬레이브로의 접속(버스 이용)을 요청하는 경우를 가정하여 얻어진 결과이다.The simulation result shown in FIG. 6 is a result obtained by assuming that the multi-bus system (IEEE 802.11 network) shown in FIG. 4 is applied and six masters request a connection (using a bus) to a slave at a predetermined time period. to be.

여기서, 6개의 마스터 각각의 버스 이용 요청 빈도는 다음의 표 1과 같이 설정된 경우를 일 예로 하였다.Here, the bus usage request frequency of each of the six masters is set as shown in Table 1 as an example.

Figure 112008069925272-PAT00001
Figure 112008069925272-PAT00001

상기 표 1을 참조하면, 마스터1의 버스이용 요청 빈도가 가장 높고, 사기 마스터1 다음으로, 마스터2 및 마스터 3의 버스이용 요청 빈도가 높으며, 마스터4, 마스터5, 마스터6의 버스이용 요청 빈도가 가장 낮음을 알 수 있다.Referring to Table 1, the bus utilization request frequency of the master 1 is the highest, the fraudulent master 1, the bus usage request frequency of the master 2 and master 3 is the highest, and the bus usage request frequency of the master 4, master 5, master 6 It can be seen that is the lowest.

상기 표 1과 같이, 마스터들의 버스이용 요청 빈도가 설정되면 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 다음의 표 2와 같이, 6개의 마스터들을 동일 기능을 수행하는 마스터 별로 그룹화시키고, 각각의 그룹들 간에 복수의 우선 순위 판단 방법을 적용한다.As shown in Table 1, when the bus usage request frequency of the masters is set, the hybrid bus arbitration method according to the embodiment of the present invention groups six masters by the master performing the same function as shown in Table 2 below, A plurality of priority determination methods are applied between groups.

Figure 112008069925272-PAT00002
Figure 112008069925272-PAT00002

상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 버스이용 요청 빈도가 가장 높은 마스터1을 제 1 마스터 그룹으로 설정하고, 그 다음으로 제 2 마스터 및 제 3 마스터를 제 2 마스터 그룹으로 설정하고, 마스터4, 마스터5 및 마스터6을 제 3 마스터 그룹으로 설정한다. 그리고, 마스터 그룹들 간에는 고정된 우선 순위 방법을 적용하여 버스 이용의 우선 순위를 판별하고, 각각의 마스터 그룹의 마스터들 간에는 라운드 로빈 방법을 적용하여 버스 이용의 우선 순위를 판별한다.Referring to Table 2, in the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention, the master 1 having the highest bus utilization request is set as the first master group, and then the second master and the third master are set as the second master. The master group is set, and master 4, master 5 and master 6 are set as the third master group. The priority of bus usage is determined by applying a fixed priority method among the master groups, and the priority of bus usage is determined by applying a round robin method between masters of each master group.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 버스 중재 방법을 정용 시 데이터 전송효율을 트렌섹션 사이클을 기준으로 살펴보면, 종래 기술의 라운드 로빈 방법만을 적용한 경우에는 6개의 마스터들의 데이터 전송 양이 동일하므로, 상기 표 1과 같은 버스 시스템 환경을 충족하지 못하고 있다. 또한, TDMA, Lottery 및 고정된 우선 순위(F-P) 방법들은 상기 표 1의 마스터 환경을 반영하고는 있지만, 동일 기능을 수행하는 마스터들 즉, 버스이용 요청 빈도가 동일 또는 비슷한 마스터들 간의 데이터 전송 량이 차이가 있으므로, 상기 표 1의 버스 시스템 환경을 완벽히 반영하지 못하고 있다.First, referring to FIG. 6, when the bus arbitration method according to an exemplary embodiment of the present invention is defined, data transmission efficiency is based on a transition section cycle. When only the conventional round robin method is applied, the data transmission amount of six masters is increased. Since the same, the bus system environment as shown in Table 1 is not satisfied. In addition, TDMA, Lottery, and Fixed Priority (FP) methods reflect the master environment of Table 1, but the amount of data transfer between masters performing the same function, that is, masters having the same or similar bus utilization request frequency. Since there is a difference, the bus system environment of Table 1 may not be fully reflected.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 버스이용 요청 빈도가 높은 마스터들 순으로 데이터 전송 양이 많음을 확인할 수 있고, 동일 기능을 수행하는 마스터들 즉, 버스이용 요청 빈도가 동일 또는 비슷한 마스터들의 데이터 전송 량이 동일 또는 비슷함을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 상기 표 1의 버스 시스템 환경을 완벽히 반영할 수 있음을 알 수 있다.On the other hand, in the hybrid bus arbitration method according to the embodiment of the present invention, it can be confirmed that data transmission amounts are increased in order of masters having a high frequency of using a bus, and masters performing the same function, that is, frequency of using a bus using the same or It can be seen that the data transfer rates of similar masters are the same or similar. Hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention can be seen that can fully reflect the bus system environment of Table 1.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 마스터 및 슬레이브를 포함하는 다중 버스 시스템에서 데이터 전송 시간을 줄여 데이터 전송 효율성을 향상시킬 수 있다.As described above, the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention can improve data transmission efficiency by reducing data transmission time in a multi-bus system including a plurality of masters and slaves.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법은 복수의 마스터들의 특성에 따라 마스터들을 그룹화 시키고, 마스터 그룹 간에는 고정된 우선 순위 방법을 적용하고, 동일 그룹 내의 마스터들 간에는 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법(예를 들면, 라운드 로빈 방법)을 적용하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention groups the masters according to the characteristics of a plurality of masters, applies a fixed priority method among master groups, and evenly distributes bus usage rights among masters in the same group. A bus arbitration method (eg, round robin method) may be applied to improve data transmission efficiency.

상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시 예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명함을 알 수 있다.Configuration and operation as described above is not limited to the claims of the present invention as an embodiment, and various changes and modifications are possible within the scope of not changing the technical spirit of the present invention in the field to which the present invention belongs. It is obvious to those who are engaged.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be interpreted as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

도 1은 메모리 접근을 위한 버스 일반적인 버스 시스템을 나타내는 도면.1 illustrates a bus general bus system for memory access.

도 2a 및 도 2b는 종래 기술의 우선 순위 판단 방법을 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating a prioritization method of the prior art.

도 3a는 종래 기술의 TDM 중재 방법을 나타내는 도면.3A illustrates a prior art TDM arbitration method.

도 3b는 종래 기술의 로터리 버스(Lottery bus) 중재 방법을 나타내는 도면.FIG. 3B illustrates a prior art rotary bus arbitration method. FIG.

도 4는 다중 버스 시스템을 나타내는 도면.4 illustrates a multiple bus system.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 버스 중재 방법을 나타내는 도면.5 illustrates a hybrid bus arbitration method according to an embodiment of the present invention.

도 6은 트렌섹션 사이클을 기준으로 본 발명의 데이터 전송효율을 나타내는 도면.6 is a diagram showing the data transmission efficiency of the present invention on the basis of a transition cycle.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 다중 버스 시스템 110, 112: 버스100: multiple bus system 110, 112: bus

120, 122: 중재기 130, 140, 150: 마스터120, 122: Arbitrators 130, 140, 150: Master

160, 162: 슬레이브 170: 브리지160, 162: Slave 170: Bridge

Claims (5)

복수의 버스 중재 방법을 통해 복수의 마스터들의 버스 사용을 중재하는 하이브리드 버스 중재 방법에 있어서,In the hybrid bus arbitration method for mediating the bus use of a plurality of masters through a plurality of bus arbitration method, 동일 기능을 수행하는 적어도 하나의 마스터로 그룹화된 마스터 그룹들 간에는 고정된 우선 순위 방법을 적용하고, 각각의 그룹 내의 마스터들 간에는 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법을 적용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스 중재 방법.A fixed priority method is applied between master groups grouped into at least one master that performs the same function, and a bus arbitration method can be applied in which bus usage rights can be evenly distributed among masters in each group. Hybrid bus arbitration method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 버스 사용 권한이 균등히 분배될 수 있는 버스 중재 방법은 라운드 로빈, TDMA, 로터리 버스 방법 중 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스 중재 방법.The bus arbitration method in which the bus usage rights can be evenly distributed is one of a round robin, a TDMA, and a rotary bus method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스터 그룹들은 프로세서(ARM) 마스터를 포함하는 제 1 마스터 그룹, 이더넷(Ethernet) 마스터를 포함하는 제 2 마스터 그룹, DMA 마스터를 포함하는 제 3 마스터 그룹을 포함하고,The master groups include a first master group including a processor (ARM) master, a second master group including an Ethernet master, a third master group including a DMA master, 상기 마스터 그룹들은 상기 제 1 마스터 그룹으로부터 제 3 마스터 그룹 순으로 버스 사용의 우선 권이 부여되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스 중재 방법.And wherein the master groups are given priority to use a bus in order from the first master group to the third master group. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스터 그룹들은 버스 이용요청 빈도가 동일 또는 비슷한 마스터들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스 중재 방법.And wherein the master groups are made up of masters having the same or similar bus request frequency. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들의 버스 이용요청 빈도가 변화되는 경우, 상기 버스 이용요청 빈도에 따라 상기 마스터 그룹을 구성하는 마스터들을 재 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스 중재 방법.And reconfiguring the masters constituting the master group according to the bus use request frequency when the bus use request frequencies of the masters constituting the master group change.
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