KR20110080524A

KR20110080524A - 프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110080524A
Application number: KR1020100000789A
Authority: KR
Inventors: 권권택; 정석윤; 이혁재; 김규동
Original assignee: 삼성전자주식회사; 서울대학교산학협력단
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-07-13
Also published as: US8458389B2; US20110164692A1

Abstract

프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법이 제공된다.
프로토콜 변환기는 되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 프로토콜 데이터를 구성하는 서브 데이터들을 종류 별로 순차적으로 출력하되, 각 서브 데이터의 종류를 나타내는 위상 정보들과 함께 출력할 수 있다.
위상 채널 라인은 위상 정보들 중 프로토콜 변환기로부터 현재 입력되는 위상 정보를 전송할 수 있다.
데이터 채널 라인은 위상 채널로 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 현재 입력되는 위상 정보와 동시에 전송할 수 있다.

Description

프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법{Apparatus and method for transforming protocol interface}

프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법에 관한 것이며, 전송하고자 하는 다양한 종류의 프로토콜을 위상(Phase) 정보를 이용하여 인터페이스 변환할 수 있는 프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법에 관련된 것이다.

다양한 종류의 프로토콜이 혼재되어 있는 장치는, 각 프로토콜을 사용하기 위하여 프로토콜 별로 다른 시스템 버스를 사용한다. 이로써, 장치 내에서 버스 시스템의 복잡도는 증가된다. 이를 해소하기 위하여, 기존에는 서로 다른 프로토콜의 경우, 프로토콜을 변환함으로써 시스템을 통일시켰다. 그러나, 이러한 방식을 사용하는 경우, 복수의 프로토콜 인터페이스 변환기가 사용되거나, 각 프로토콜에서 정의하고 있는 기능의 일부를 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 이로 인하여, 다양한 종류의 프로토콜이 사용되고 있는 장치는 하나의 인터페이스를 가지는 시스템으로 통일되지 못하고, 결과적으로 각 프로토콜의 기능에 맞게 버스가 분리되며, 시스템의 효율성이 저하된다.

제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환장치는, 입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 프로토콜 데이터를 구성하는 서브 데이터들을 종류 별로 순차적으로 출력하되, 상기 각 서브 데이터의 종류를 나타내는 위상 정보들과 함께 출력하는 프로토콜 변환기; 상기 위상 정보들 중 상기 프로토콜 변환기로부터 현재 입력되는 위상 정보를 전송하는 위상 채널 라인; 및 상기 위상 채널로 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 상기 현재 입력되는 위상 정보와 동시에 전송하는 데이터 채널 라인을 포함할 수 있다.

상기 프로토콜 변환기는 상기 입력되는 프로토콜에서 발생하는 유효 신호가 입력되면, 상기 프로토콜에 대응하는 위상 정보가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

상기 프로토콜 변환기는, 상기 프로토콜을 분석하여 상기 프로토콜에 대응하는 위상이 발생하였음을 판단하는 프로토콜 분석부; 상기 판단을 기초로 상기 프로토콜 데이터를 상기 서브 데이터들로 분리하고, 상기 서브 데이터들 각각에 대응하는 위상 정보들을 순차적으로 출력하며, 상기 각 위상 정보가 출력되는 시점에 해당 서브 데이터를 함께 출력하는 분리부; 상기 위상 정보들 중 상기 분리부로부터 현재 입력되는 위상 정보를 상기 위상 채널 라인으로 출력하는 위상 채널 생성부; 및 상기 서브 데이터들 중 상기 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 상기 데이터 채널 라인으로 출력하는 데이터 채널 생성부를 포함할 수 있다.

상기 서브 데이터들은 정보 데이터, 어드레스 데이터 및 실제 데이터를 포함하며, 상기 위상 정보들은 정보 위상, 어드레스 위상 및 실제 데이터 위상을 포함할 수 있다.

상기 입력되는 프로토콜은 병렬 데이터 전송 방식을 사용하는 AXI(Advanced eXtensible Interface) 프로토콜일 수 있다.

적어도 두 개의 채널을 통해 적어도 두 개의 채널 데이터가 병렬로 입력되는 경우, 상기 프로토콜 변환기는 상기 적어도 두 개의 채널 데이터를 구성하는 서브 데이터들에 대응하는 위상 정보들을 순차적으로 출력하되, 상기 위상 정보들 각각에 대응하는 서브 데이터를 동시에 출력할 수 있다.

상기 프로토콜 변환기는 전송 방식에 따라 위상 정보를 다르게 정의할 수 있다.

상기 프로토콜 변환기는 상기 데이터 채널의 확장에 의해, 상기 정보 위상과 상기 어드레스 위상을 하나의 위상 정보로 통합하여, 상기 통합된 위상 정보가 상기 위상 채널 라인으로 출력되는 시점에 상기 정보 데이터와 상기 어드레스 데이터를 상기 데이터 채널 라인으로 출력할 수 있다.

상기 입력되는 프로토콜은 순차적 데이터 전송방식을 사용하는 AHB(Advanced High-Performance Bus) 프로토콜일 수 있다.

상기 서브 데이터들은 커맨드 데이터 및 실제 데이터를 포함하며, 상기 위상 정보들은 상기 커맨드 위상 및 상기 실제 데이터 위상을 포함할 수 있다.

상기 프로토콜은 칩 간의 데이터 전송방식을 사용하는 SDIO(Secure Digital In/Out) 인터페이스 프로토콜일 수 있다.

한편, 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환방법은, 입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 상기 프로토콜에 대응하는 위상이 발생하였음을 판단하는 단계; 상기 판단을 기초로 상기 프로토콜 데이터를 상기 서브 데이터들로 분리하는 단계; 상기 분리된 서브 데이터들 각각에 대응하는 위상 정보들을 위상 채널 라인으로 순차적으로 출력하는 단계; 및 상기 각 위상 정보가 출력되는 시점에 해당 서브 데이터를 함께 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

제안되는 실시예에 따르면, 위상 정보를 이용한 프로토콜 변환장치는 병렬 데이터 전송방식을 사용하는 프로토콜 간 또는 병렬 데이터 전송방식 과 순차적 데이터 전송방식을 사용하는 프로토콜 간의 연결이 가능하도록 프로토콜 인터페이스를 변환할 수 있다. 또한, 제안되는 실시예는 외부 프로토콜 인터페이스도 동일한 신호선을 이용하여 연결할 수 있다.

또한, 제안되는 실시예에 따르면, 서로 다른 프로토콜 인터페이스들을 프로토콜의 스펙에 제약없이 동일한 신호선을 가지는 하나의 프로토콜 인터페이스로 변경할 수 있으므로, 복수의 변환기를 구비하지 않아도 된다.

또한, 기존에는 프로토콜 인터페이스 변환에 의해 사용할 수 없었던 기능이 발생한 반면, 제안되는 실시예를 적용하는 경우, 프로토콜이 제공하는 기능을 모두 사용할 수 있다.

도 1은 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환장치를 도시한 도면,
도 2는 제안되는 실시예에 따른 AXI 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 AXI 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 AXI의 신호선이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 제안되는 다른 실시예에 따른 AXI의 두 채널을 전송하는 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 6은 제안되는 실시예에 따른 AHB 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 AHB 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 8은 제안되는 실시예에 따른 SDIO 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 9는 SDIO 인터페이스 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 10은 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 제안되는 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 프로토콜 인터페이스 변환장치(100)는 각 프로토콜에 정의되어 있는 정보를 Phase 라는 정보채널로 통합함으로써, 다양한 프로토콜의 인터페이스를 동일한 신호선을 가지는 하나의 프로토콜 인터페이스로 변경할 수 있다. 이를 위하여, 프로토콜 인터페이스 변환장치(100)는 프로토콜 변환기(110), 위상 채널 라인(120) 및 데이터 채널 라인(130)을 포함한다.

프로토콜 변환기(110)는 입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 프로토콜 데이터를 구성하는 서브 데이터들을 종류 별로 순차적으로 출력하되, 각 서브 데이터의 종류를 나타내는 위상 정보들과 함께 출력할 수 있다. 이 때, 프로토콜 변환기(110)는 각 서브 데이터의 종류를 나타내는 위상 정보들을 해당하는 각 서브 데이터와 동일한 시점에 함께 출력할 수 있다. 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 프로토콜 데이터에 유효 신호가 포함되어 있으면 프로토콜에 대응하는 위상 정보를 발생할 수 있다.

위상 채널 라인(120)은 프로토콜 변환기(110)에서 생성되는 위상 정보들 중 프로토콜 변환기(110)로부터 현재 입력되는 위상 정보를 전송하는 신호선이다.

데이터 채널 라인(130)은 위상 채널 라인(120)으로 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 현재 입력되는 위상 정보와 동시에 전송하는 신호선이다.

한편, 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 변환기(110)는 프로토콜 분석부(111), 분리부(113), 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)를 포함할 수 있다.

프로토콜 분석부(111)로는 변환하고자 하는 프로토콜의 데이터, 즉, 프로토콜 데이터가 입력된다. 프로토콜 분석부(111)는 입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여 프로토콜에 대응하는 위상을 발생할 수 있다. 예를 들어, 입력되는 프로토콜이 AXI(Advanced eXtensible Interface) 프로토콜 중 Write Address Channel이면, 프로토콜 분석부(111)는 Write Address라는 위상이 발생할 수 있다. 프로토콜 분석부(111)는 유효 신호선(미도시)으로 Write Address Channel에서 발생하는 유효 신호(예를 들어, AWVALID)가 입력되면, Write Address라는 위상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 프로토콜 분석부(111)는 위상 정보와 프로토콜 데이터를 분리부(113)로 출력할 수 있다.

분리부(113)는 프로토콜 분석부(111)로부터 입력되는 신호를 위상 정보와 프로토콜 데이터로 분리하고, 프로토콜 데이터를 속성 또는 종류에 따라 서브 데이터들로 분리할 수 있다. 또한, 분리부(113)는 분리된 각 서브 데이터의 종류를 의미하는 위상 정보를 생성할 수 있다. 이하에서는, 각 서브 데이터의 종류를 의미하는 위상 정보를 '서브 위상 정보'라 한다.

분리부(113)는 생성되는 서브 위상 정보들을 순차적으로 위상 채널 생성부(115)로 전달하며, 각 서브 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 데이터 채널 생성부(117)로 순차적으로 전달할 수 있다. 분리부(113)는 서브 위상 정보들 중 현재 서브 위상 정보와 현재 서브 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 동일한 시점에 각각 위상 채널 생성부(115)와 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다.

위상 채널 생성부(115)는 분리부(113)로부터 현재 입력되는 서브 위상 정보를 위상 채널 라인(120)으로 출력할 수 있다.

데이터 채널 생성부(117)는 서브 데이터들 중 현재 입력되는 서브 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 데이터 채널 라인(130)으로 출력할 수 있다.

도 2는 제안되는 실시예에 따른 AXI 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

AXI(Advanced eXtensible Interface) 프로토콜은 Write Address Channel, Read Address Channel, Write Data Channel, Read Data Channel 및 Write Response Channel로 구분된다. 각 채널이 가지는 Ready 신호와 Valid 신호는 각 채널의 동작이 시작됨을 의미한다. 도 2는 AXI 프로토콜 중 AXI Write Address Channel의 데이터가 입력되는 경우를 예로 들어 설명한다.

AXI 프로토콜의 데이터를 구성하는 서브 데이터는 정보 데이터(Information), 어드레스 데이터(Address) 및 실제 데이터(Data)(미도시)를 포함할 수 있다. 정보 데이터(Information)는 실제 데이터(Data)의 속성 및 제어와 관련된 데이터이며, 어드레스 데이터(Address)는 실제 데이터(Data)를 기록하거나 읽을 어드레스에 관련된 데이터이다. 실제 데이터(Data)는 실제 기록되거나 읽혀지는 데이터이다. 정보 데이터(Information)와 어드레스 데이터(Address)는 동시에 또는 별도로 입력될 수 있으며, 그 후 실제 데이터(Data)가 입력될 수 있다. 도 2의 경우, 정보 데이터(Information)와 어드레스 데이터(Address)는 동시에 입력되고 있다.

프로토콜 분석부(111)는 입력되는 Write Address Channel의 데이터인 채널 데이터를 분석하여, Write Address라는 위상(Write Address)이 발생하였음을 판단하고, 채널 데이터를 구성하는 서브 데이터(Information, Address)의 종류를 판단할 수 있다.

분리부(113)는 프로토콜 분석부(111)로부터 입력되는 신호를 위상 정보(Write Address)와 채널 데이터로 분리하고, 채널 데이터를 서브 데이터(Information, Address)로 분리할 수 있다. 분리부(113)는 분리된 위상 정보(Write Address)에 의해, Write Address라는 위상이 발생하였음을 인지하고, 각 서브 데이터(Information, Address)를 의미하는 서브 위상 정보(Information Phase, Write Address Phase)를 발생하여 순차적으로 위상 채널 생성부(115)로 전달할 수 있다.

분리부(113)는 정보 데이터(Information)에 대응하는 정보 위상(Information Phase)을 위상 채널 생성부(115)로 전달하고, 동시에 정보 데이터(Information)를 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다. 또한, 분리부(113)는 정보 위상(Information Phase) 및 정보 데이터(Information)의 전달 후, 어드레스 위상(Write Address Phase)이 발생하는 시점에서 어드레스 데이터(Address)를 동시에 각각 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다.

이로써, 정보 위상(Information Phase) 및 정보 데이터(Information)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 온칩 내의 다른 버스로 전송되고, 그 후 어드레스 위상(Write Address Phase) 및 어드레스 데이터(Address)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 다른 버스로 전송될 수 있다.

도 3은 AXI 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

Write Address Channel의 데이터는 AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE, AWPROT, AWADDR, AWVALID 및 AWREADY를 포함할 수 있다.

식별정보를 나타내는 AWID, 실제 데이터의 개수 정보를 포함하는 AWLEN, 실제 데이터의 크기 정보를 포함하는 AWSIZE, AWBURST, AWLOCK 및 AWCACHE는 정보 데이터(Information)에 해당하며, AWADDR은 어드레스 데이터(Address)에 해당한다. AWVALID 및 AWREADY는 데이터의 전송이 가능한지를 판단하는데 사용되는 신호이다. 예를 들어, 프로토콜 변환기(110)는 AWVALID에 유효를 나타내는 정보가 설정되어 있으면, 수신 디바이스에게 현재 프로토콜의 데이터를 수신가능한지 문의하고(Valid), 수신 디바이스로부터 수신가능함을 나타내는 Ready 신호가 수신되면, 'active high'가 되어 프로토콜의 인터페이스를 변환한 후 전송할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, AXI 프로토콜 중 Write Address Channel의 데이터는 정보 데이터(Information)와 어드레스 데이터(Address)를 포함하므로, 위상 정보는 정보 위상(Information Phase) 및 어드레스 위상(Write Address Phase)으로 정의될 수 있다. 따라서, 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 Write Address Channel의 데이터를 분석하여 정보 위상(Information Phase) 및 어드레스 위상(Write Address Phase)을 순차적으로 발생하여 위상 채널 라인(120)으로 출력할 수 있다. 특히, 프로토콜 변환기(110)는 정보 위상(Information Phase)이 발생하는 시점에 정보 데이터(AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE)를 함께 출력하며, 어드레스 위상(Write Address Phase)이 발생하는 시점에 어드레스 데이터(AWADDR)를 함께 데이터 채널 라인(130)으로 출력할 수 있다.

도 4는 AXI의 신호선이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 정보 데이터와 어드레스 데이터를 각각의 위상 정보인 정보 위상과 어드레스 위상으로 나누어 전송하는 실시예이며, 도 4는 정보 데이터와 어드레스 데이터를 하나의 위상 정보와 함께 전송하는 실시예이다. 이는, 채널 데이터, 또는, 서브 데이터들을 전송하는 데이터 채널 신호선을 확장함으로써 적용할 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 데이터 채널 신호선의 개수가 확장된 경우, 보다 많은 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 Write Address Channel의 데이터를 분석하여 통합된 하나의 위상 정보(Write Address)를 발생하여 출력할 수 있다. 프로토콜 변환기(110)는 하나의 위상 정보(Write Address)가 발생되는 시점에 정보 데이터(AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE)와 어드레스 데이터(AWADDR)를 함께 출력할 수 있다. 이 때, 정보 데이터(AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE)와 어드레스 데이터(AWADDR)는 서로 다른 신호선을 통해 동시에 출력될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 프로토콜 변환기(110)는 전송 방식에 따라 위상 정보를 다르게 정의할 수 있다. 프로토콜 변환기(110)는 데이터 채널의 확장에 의해, 정보 위상(Information Phase)과 어드레스 위상(Write Address Phase)을 하나의 위상 정보(예를 들어, Write Address Phase)로 통합하고, 통합된 위상 정보(Write Address Phase)가 위상 채널 라인(120)으로 출력되는 시점에 정보 데이터(AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE)와 어드레스 데이터(AWADDR)를 데이터 채널 라인(130)으로 출력할 수 있다.

한편, AXI와 같은 프로토콜은 채널들을 분리하여 전송함으로써 각 채널의 정보를 구분할 수 있도록 한다. 따라서, AXI와 같은 프로토콜을 전송하는 경우에는 전체 시스템의 신호선 개수가 증가될 수 있다. 제안되는 실시예에 의하면, 위상 정보를 이용하여 위상 정보와 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 함께 전송함으로써, AXI의 각 채널을 통합하여 정보를 전달할 수 있다. 즉, 제안되는 실시예에 의하면, AXI 프로토콜을 이용하는 경우, 필요한 신호선(예를 들어, 식별번호 120, 130)의 개수를 최소화하면서 프로토콜 데이터를 전송할 수 있다.

도 5는 제안되는 다른 실시예에 따른 AXI의 두 채널을 전송하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 프로토콜 변환기(110)로 Write Address Channel의 데이터와 Write Data Channel의 데이터가 입력된다. Write Data Channel의 데이터는 WID, WDATA, WSTRB, WLAST, WVALID 및 WREADY를 포함할 수 있다. WDATA는 AXI master에서 slave로 전달되는 실제 데이터(8비트, 16비트 32비트 등 정해진 비트수를 갖는 데이터), WLAST는 현재 데이터가 마지막임을 의미하는 1비트 플래그이다. 따라서, AXI master로부터 WDATA와 WLAST를 위한 신호선이 별도로 제공되며, 마지막 WDATA가 제공되는 것과 동시에 WLAST의 값은 유효(valid)해 진다. WID, WSTRB는 WDATA의 부가정보로서, WSTRB 신호는 매 "WDATA"와 쌍을 이루어 입력되며, 매 실제 데이터에 대해 스트로브 정보를 제공한다.

즉, 후술할 Last Data 위상은 WLEN에 의해 정해진 길이를 갖는 WDATA 열 중 마지막 데이터값이 제공되는 것을 의미한다. 따라서, 'Last Data 위상이 출력되는 시점에서, 그에 해당하는 마지막 실제 데이터(WDATA)와 마지막 스트로브 정보(WSTRB)가 출력될 수 있다. 여기서, WLAST의 값은 위상 정보에 이미 포함된 것으로 이해할 수 있다.

그리고, 마지막 데이터를 제외한 나머지 실제 데이터 전송시에는 Write Data 위상이 발생하며, 이 때에는, 실제 데이터(WDATA)와 해당 스트로브 정보(WSTRB)가 WLEN에 의해 정해진 개수만큼 순차적으로 전송될 수 있다.

프로토콜 변환기(110)는 Write Address Channel과 Write Data Channel을 통합하여 전송할 수 있으며, 이러한 통합은 전체 신호선 수를 감소시키면서, 각 채널의 정보를 위상 채널을 사용하여 전송하는 인터페이스 변환이 가능함을 보여준다. 프로토콜 변환기(110)는 Write Address Channel을 전송하기 위하여 정보 위상(Information Phase)과 어드레스 위상(Write Address Phase)을 정의할 수 있으며, Write Data Channel을 전송하기 위하여 쓰기 데이터 위상(Write Data Phase)과 마지막 데이터 위상(last Data Phase)을 정의할 수 있다.

즉, 프로토콜 변환기(110)는 정보 위상(Information Phase)이 출력되는 시점에 Write Address Channel의 정보 데이터(AWID, AWLEN, AWSIZE, AWBURST, AWLOCK, AWCACHE)를 출력하고, 어드레스 위상(Write Address Phase)이 출력되는 시점에 Write Address Channel의 어드레스 데이터(AWADDR)를 출력한다. 또한, 프로토콜 변환기(110)는 쓰기 데이터 위상(Write Data Phase)이 출력되는 시점에 쓰기 데이터(WID, WDATA, WSTRB)를 출력하고, 마지막 데이터 위상(last Data Phase)이 발생하는 시점에 마지막 데이터(WID, WDATA, WSTRB, WLAST)를 출력할 수 있다.

도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 프로토콜 변환기(110)는 적어도 두 개의 채널을 통해 적어도 두 개의 채널 데이터가 병렬로 입력되면, 적어도 두 개의 채널 데이터를 구성하는 서브 데이터들에 대응하는 위상 정보들을 순차적으로 출력하되, 위상 정보들 각각에 대응하는 서브 데이터를 동시에 출력할 수 있다. 이로써, 각 채널의 정보를 전송하는데 필요한 신호선을 별도로 구비하지 않고, 위상 전송에 필요한 신호선과 데이터 전송에 필요한 신호선을 이용하여 복수 채널의 정보를 전송할 수 있다.

도 6은 제안되는 실시예에 따른 AHB 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

AHB(Advanced High-Performance Bus) 프로토콜은 순차적으로 데이터를 전송하는 프로토콜로서, 예를 들어, 전송하기 위한 데이터의 Write Address를 발생시킨 후, Write Address에 쓰고자 하는 데이터를 순차적으로 전송한다. AHB 프로토콜의 데이터를 구성하는 서브 데이터는 정보 데이터(Information), 어드레스 데이터(Address) 및 실제 데이터(Write Data)를 포함할 수 있다. 도 6의 경우, 어드레스 데이터(Address), 정보 데이터(Information) 및 실제 데이터(Write Data) 순으로 서브 데이터가 입력되고 있다. 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 서브 데이터의 순서를 고려하여 위상 정보를 발생하고, 프로토콜 인터페이스를 변환할 수 있다.

프로토콜 분석부(111)는 입력되는 AHB의 데이터값이 유효함을 나타내는 Ready 신호(HREADY)를 카운팅하여 Write Address와 정보 데이터(Information), 실제 데이터(Write Data)를 추출할 수 있다. 즉, 프로토콜 분석부(111)는 실제 데이터(Write Data)가 성공적으로 전송되었는지를 판단하기 위해 HREADY가 유효한 경우를 카운팅할 수 있다.

카운팅에 의해 추출되는 Write Address와 정보 데이터(Address)는 어드레스 위상(Address Phase)과 정보 위상(Information Phase)이 발생할 때 추출되며, 그 이후에는 전송하고자 하는 데이터가 추출된다. 이는, 도 6에 도시된 바와 같이, 정보 데이터(Information)와 어드레스 데이터(Address)는 처음에 주어지고, 정보 데이터(Information) 중 HBURST에 의해 전송될 데이터의 개수가 정해지면, 정해진 개수만큼 실제 데이터가 순차적으로 입력되므로, 프로토콜 분석부(111)는 실제 데이터의 개수만을 카운팅한다.

분리부(113)는 프로토콜 분석부(111)로부터 입력되는 신호를 위상 정보(Write Address, Write Data)와 프로토콜 데이터로 분리하고, 프로토콜 데이터를 서브 데이터(Information, Address, Data)로 분리할 수 있다. 분리부(113)는 위상 정보(Write Address)를 정보 데이터(Information)에 대응하는 정보 위상(Information Phase)과 정보 데이터(Address)에 대응하는 어드레스 위상(Write Address Phase)으로 분리하여 순차적으로 위상 채널 생성부(115)로 전달하고, 그 후 실제 데이터(Write Data)에 대응하는 데이터 위상(Write Data Phase)을 위상 채널 생성부(115)로 전달할 수 있다.

또한, 분리부(113)는 정보 위상(Information Phase), 어드레스 위상(Write Address Phase) 및 데이터 위상(Write Data Phase)이 출력되는 각 시점에 정보 데이터(Information), 어드레스 데이터(Address) 및 실제 데이터(Write Data)를 각각 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다.

이로써, 정보 위상(Information Phase) 및 정보 데이터(Information)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 온칩 내의 다른 버스로 전송되고, 그 다음, 어드레스 위상(Write Address Phase) 및 어드레스 데이터(Address)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 다른 버스로 전송되며, 그 다음 데이터 위상(Write Data Phase) 및 실제 데이터(Write Data)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 다른 버스로 전송될 수 있다.

도 7은 AHB 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

Write Operation에서 AHB 프로토콜의 데이터는 HTRANS, HADDR, HWRITE, HSIZE, HBURST, HPORT, HLOCK, HWDATA 및 HREADY를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하면, AHB 프로토콜은 정보 데이터(Information), 어드레스 데이터(Address) 및 실제 데이터(Write Data)를 포함하므로, 프로토콜 변환기(110)는 AHB 프로토콜의 Write Operation을 표현하기 위하여, 정보 위상(Information Phase), 어드레스 위상(Write Address Phase) 및 데이터 위상(Write Data Phase)을 정의할 수 있다.

따라서, 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 AHB 프로토콜의 데이터를 분석하여 정보 위상(Information Phase), 어드레스 위상(Write Address Phase) 및 데이터 위상(Write Data Phase)을 순차적으로 발생하여 출력할 수 있다. 특히, 프로토콜 변환기(110)는 정보 위상(Information Phase)이 발생하는 시점에 정보 데이터(HTRANS, HSIZE, HBURST, HPORT, HLOCK)를 동시에 출력하며, 어드레스 위상(Write Address Phase)이 발생하는 시점에 어드레스 데이터(HADDR)를 동시에 출력하며, 데이터 위상(Write Data Phase)이 발생하는 시점에 실제 데이터(HWDATA)를 동시에 출력할 수 있다.

도 8은 제안되는 실시예에 따른 SDIO 프로토콜의 신호가 프로토콜 변환기에서 변환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

SDIO(Secure Digital In/Out) 인터페이스 프로토콜은 칩 간의 데이터 전송 시 사용되는 프로토콜로서, 외부 메모리 카드의 인터페이스로 사용될 수 있다. 제안되는 프로토콜 변환기(110)는 온칩 버스 프로토콜 인터페이스뿐만 아니라, 외부 장치와 연결되는 다양한 프로토콜에도 위상을 정의하여 프로토콜 인터페이스를 변환할 수 있다.

SDIO 인터페이스 프로토콜의 데이터를 구성하는 서브 데이터는 명령어 데이터(Command) 및 실제 데이터(Data)를 포함할 수 있다. 도 8의 경우, 명령어 데이터(Command) 및 실제 데이터(Data)가 서로 다른 신호선을 통해 프로토콜 분석부(111)로 입력되고 있다.

프로토콜 분석부(111)는 입력되는 SIDO 인터페이스 프로토콜의 데이터를 분석하여, Command와 Data라는 위상이 발생하였음을 판단할 수 있다.

분리부(113)는 프로토콜 분석부(111)로부터 입력되는 신호를 위상 정보(Command, Data)와 프로토콜 데이터로 분리하고, 프로토콜 데이터를 서브 데이터(Command Information, Data)로 분리할 수 있다. 분리부(113)는 위상 정보 중 명령어 위상(Command Phase)과, 명령어 위상(Command Phase)에 대응하는 명령어 데이터(Command)를 동시에 각각 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다. 다음, 분리부(113)는 데이터 위상(Data Phase)과 데이터 위상(Data Phase)에 대응하는 실제 데이터(Data)를 동시에 각각 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)로 전달할 수 있다.

이로써, 명령어 위상(Command Phase)과 명령어 데이터(Command)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 외부 디바이스로 전송되고, 그 다음, 데이터 위상(Data Phase)와 실제 데이터(Data)가 위상 채널 생성부(115) 및 데이터 채널 생성부(117)에서 외부 디바이스로 순차적으로 전송될 수 있다.

도 9는 SDIO 인터페이스 프로토콜이 제안되는 프로토콜 변환기의 위상 정보에 따라 변환되어 전송되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

프로토콜 변환기(110)는 입력되는 명령어(Command)가 예를 들어 하이(high)로 활성화되어 있으면, 명령어 위상(Command Phase)을 발생하고, 명령어 위상(Command Phase)에 대응하는 명령어 데이터(Command)를 동시에 서로 다른 신호선(120, 130)을 이용하여 외부 디바이스로 전송할 수 있다.

또한, 프로토콜 변환기(110)는 입력되는 명령어 데이터(Command)가 예를 들어 로우(low)이면, 데이터 위상(Data Phase)을 발생하고, 데이터 위상(Data Phase)에 대응하는 실제 데이터(Data)를 동시에 서로 다른 신호선(120, 130)을 이용하여 외부 디바이스로 전송할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 프로토콜 변환기(110)는 SDIO 인터페이스 프로토콜 중 Write Data 프로토콜을 변환하기 위하여, 명령어 위상(Command Phase)과 데이터 위상(Data Phase)을 정의할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 프로토콜 인터페이스 변환 방법을 아래에서 도면을 참조하여 설명한다.

도 10은 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 인터페이스 변환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 1010단계에서, 프로토콜 분석부(111)는 입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여 프로토콜에 대응하는 위상을 발생할 수 있다.

1020단계에서, 분리부(113)는 1010단계로부터 입력되는 데이터를 위상 정보와 프로토콜 데이터로 분리하고, 프로토콜 데이터를 속성 또는 종류에 따라 서브 데이터들로 분리할 수 있다. 이 때, 생성되는 서브 위상 정보들은 순차적으로 위상 채널 생성부(115)로 전달되며, 각 서브 위상 정보에 대응하는 서브 데이터는 데이터 채널 생성부(117)로 순차적으로 전달될 수 있다.

1030단계에서, 위상 채널 생성부(115)와 데이터 채널 생성부(117)는 위상 정보 및 그에 대응하는 해당 서브 데이터를 동시에 위상 채널 라인(120) 및 데이터 채널 라인(130)으로 출력할 수 있다.

1040단계에서, 모든 위상 정보 및 그에 대응하는 서브 데이터의 출력이 완료되지 않으면, 프로토콜 변환기는 1030단계 및 1040단계를 반복 수행할 수 있다.

상술한 제안되는 실시예들에 따른 프로토콜 인터페이스 변환장치(100)는 프로토콜 인터페이스를 변환하기 위하여 위상 정보를 이용함으로써, 프로토콜마다 다른 다양한 인터페이스를 통합할 수 있다. 특히, 프로토콜 인터페이스 변환장치(100)는 위상의 정의를 프로토콜에 적합하게 정의할 수 있으며, 병렬 전송 방식의 인터페이스, 순차적 전송 방식의 인터페이스도 프로토콜 변환기의 신호선으로 표현하여 전송할 수 있다.

또한, 기존의 AXI 프로토콜과 AHB 프로토콜 간의 변환기는 AXI의 out-of-order의 기능을 지원하지 못한다. 이는, 병렬 데이터 전송방식을 순차적 데이터 전송 방식으로 변경하는 경우, AXI의 out-of-order의 기능을 AHB에서 지원하지 않으므로, 변환기 역시 AXI의 out-of-order 기능을 지원하지 못하기 때문이다. 반면, 제안되는 실시예에 따른 프로토콜 변환기는 병렬 데이터 전송방식(예: AXI 프로토콜), 순차적 데이터 전송방식(예: AHB 프로토콜) 또는 칩간의 전송 프로토콜(예: SDIO)에서도 데이터 전송이 가능하도록 동일한 프로토콜 인터페이스 변환을 적용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 프로토콜 인터페이스 변환장치 110 : 프로토콜 변환기
120 : 위상 채널 라인 130 : 데이터 채널 라인
111 : 프로토콜 분석부 113 : 분리부
115 : 위상 채널 생성부 117 : 데이터 채널 생성부

Claims

입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 프로토콜 데이터를 구성하는 서브 데이터들을 종류 별로 순차적으로 출력하되, 상기 각 서브 데이터의 종류를 나타내는 위상 정보들과 함께 출력하는 프로토콜 변환기;
상기 위상 정보들 중 상기 프로토콜 변환기로부터 현재 입력되는 위상 정보를 전송하는 위상 채널 라인; 및
상기 위상 채널로 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 상기 현재 입력되는 위상 정보와 동시에 전송하는 데이터 채널 라인
을 포함하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제1항에 있어서,
상기 프로토콜 변환기는 상기 입력되는 프로토콜 데이터에 유효 신호가 포함되어 있으면, 상기 프로토콜에 대응하는 위상 정보를 발생하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제1항에 있어서,
상기 프로토콜 변환기는,
상기 프로토콜을 분석하여 상기 프로토콜에 대응하는 위상을 발생하는 프로토콜 분석부;
상기 판단을 기초로 상기 프로토콜 데이터를 상기 서브 데이터들로 분리하고, 상기 서브 데이터들 각각에 대응하는 위상 정보들을 순차적으로 출력하며, 상기 각 위상 정보가 출력되는 시점에 해당 서브 데이터를 함께 출력하는 분리부;
상기 위상 정보들 중 상기 분리부로부터 현재 입력되는 위상 정보를 상기 위상 채널 라인으로 출력하는 위상 채널 생성부; 및
상기 서브 데이터들 중 상기 현재 입력되는 위상 정보에 대응하는 서브 데이터를 상기 데이터 채널 라인으로 출력하는 데이터 채널 생성부
를 포함하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제1항에 있어서,
상기 서브 데이터들은 정보 데이터, 어드레스 데이터 및 실제 데이터를 포함하며, 상기 위상 정보들은 정보 위상, 어드레스 위상 및 데이터 위상을 포함하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제4항에 있어서,
상기 프로토콜은 병렬 데이터 전송 방식을 사용하는 AXI(Advanced eXtensible Interface) 프로토콜인 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
적어도 두 개의 채널을 통해 적어도 두 개의 채널 데이터가 병렬로 입력되는 경우, 상기 프로토콜 변환기는 상기 적어도 두 개의 채널 데이터를 구성하는 서브 데이터들에 대응하는 위상 정보들을 순차적으로 출력하되, 상기 위상 정보들 각각에 대응하는 서브 데이터를 동시에 출력하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제5항에 있어서,
상기 프로토콜 변환기는 전송 방식에 따라 위상 정보를 다르게 정의하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 프로토콜 변환기는 상기 데이터 채널의 확장에 의해, 상기 정보 위상과 상기 어드레스 위상을 하나의 위상 정보로 통합하여, 상기 통합된 위상 정보가 상기 위상 채널 라인으로 출력되는 시점에 상기 정보 데이터와 상기 어드레스 데이터를 상기 데이터 채널 라인으로 출력하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제4항에 있어서,
상기 프로토콜은 순차적 데이터 전송방식을 사용하는 AHB(Advanced High-Performance Bus) 프로토콜인 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제1항에 있어서,
상기 서브 데이터들은 커맨드 데이터 및 실제 데이터를 포함하며, 상기 위상 정보들은 상기 커맨드 위상 및 상기 실제 데이터 위상을 포함하는 프로토콜 인터페이스 변환장치.
제10항에 있어서,
상기 프로토콜은 칩 간의 데이터 전송방식을 사용하는 SDIO(Secure Digital In/Out) 인터페이스 프로토콜인 프로토콜 인터페이스 변환장치.
입력되는 프로토콜 데이터의 프로토콜을 분석하여, 상기 프로토콜에 대응하는 위상이 발생하였음을 판단하는 단계;
상기 판단을 기초로 상기 프로토콜 데이터를 상기 서브 데이터들로 분리하는 단계;
상기 분리된 서브 데이터들 각각에 대응하는 위상 정보들을 위상 채널 라인으로 순차적으로 출력하는 단계; 및
상기 각 위상 정보가 출력되는 시점에 해당 서브 데이터를 함께 출력하는 단계
를 포함하는 프로토콜 인터페이스 변환방법.