KR20200000651A - 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 둘 이상의 코어를 구비하는 마이크로프로세서유닛(Micro Processor Unit: MCU)의 둘 이상의 코어 중 하나를 디지털 오디오 시스템의 제어를 수행하는 제어코어로 다른 하나를 오디오 신호 처리를 수행하는 오디오 코어로 설정하여 동작하도록 하여 별도의 오디오 신호 처리를 위한 디지털 신호 처리 유닛(DSP)없이 디지털 오디오 시스템을 구성할 수 있는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

Description

듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법{Digital audio system using dual core and control method thereof}
본 발명은 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 둘 이상의 코어를 구비하는 마이크로프로세서유닛(Micro Processor Unit: MPU)의 둘 이상의 코어 중 하나를 디지털 오디오 시스템의 제어를 수행하는 제어코어로 다른 하나를 오디오 신호 처리를 수행하는 오디오 코어로 설정하여 동작하도록 하여 별도의 오디오 신호 처리를 위한 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor: DSP)없이 디지털 오디오 시스템을 구성할 수 있는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사람의 귀는 눈보다 더 민감하기 때문에 출력되는 오디오에 허용치 이상의 지연(Latency)이 발생되게 되면 사람은 오디오의 지연을 바로 감지한다.
오디오 신호는 연속성을 가지며, 이러한 연속성 때문에 처리 중 잦은 인터럽트(Interrupt)가 발생하게 되면 송출음이 끊기는 상황이 발생한다.
상술한 바와 같이 오디오에 지연이 발생하지 않도록 하고, 인터럽트에 의한 오디오의 끊김 현상이 발생하지 않도록 일반적인 디지털 오디오 장치는 오디오 신호만을 전문적으로 처리하는 디지털 신호 프로세서(DSP) 및 오디오 신호의 제어 및 오디오 신호 처리를 위한 제어 데이터를 처리하는 범용 프로세서를 포함한다.
이러한 디지털 오디오 장치는 디지털 오디오 방송 장치 등과 같은 다양한 분야에 적용되고 있다.
통상적으로 오디오 신호와 제어 데이터 간에는 동시적인 연관성이 존재한다. 따라서 디지털 오디오 장치는 적용 분야의 제어 데이터 내용에 따라 화재방송, 비상방송, 배경음악의 음원 선택, 볼륨 조절, 디지털 필터 처리 등, 오디오 신호와 제어 데이터 간의 동기화된 처리가 필요하다.
종래 디지털 오디오 장치가 적용된 디지털 오디오 방송 장치는 방송을 위한 오디오 신호 경로와 장치 간 제어를 위한 제어 데이터 경로의 두 가지가 존재하고, 상술한 오디오의 연속성 및 오디오 신호와 제어 데이터간의 연관성 때문에 디지털 오디오 신호는 DSP에 의해 처리되고, 제어 데이터는 범용 프로세서에 의해 처리하는 구조로 구성된다.
상술한 바와 같이 종래 디지털 오디오 장치는 오디오 신호를 전용으로 처리하는 DSP와 오디오 신호의 각종 제어 데이터를 처리하기 위한 범용 프로세서를 구비하여야 하므로 프로세서가 하나인 것에 비해 생산 단가가 비싸지는 문제점이 있었다.
또한, 종래 디지털 오디오 장치는 오디오 신호를 전용으로 처리하는 DSP와 제어 데이터를 처리하는 범용 프로세서가 프로세서 간 통신을 수행하여야 하므로 제어 데이터 발생 시 DSP에 인터럽트가 발생하게 되어 송출음이 끊길 수 있는 문제점이 있었다.
이와 같이 송출음이 끊기므로 출력되는 오디오의 품질이 떨어져 사용자의 만족도를 떨어트리는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2002-0026804호
따라서 본 발명의 목적은 적어도 둘 이상의 코어를 구비하는 마이크로프로세서유닛(MPU)의 둘 이상의 코어 중 하나를 디지털 오디오 시스템의 제어를 수행하는 제어코어로 다른 하나를 오디오 신호 처리를 수행하는 오디오 코어로 설정하여 동작하도록 하여 별도의 오디오 신호 처리를 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)없이 디지털 오디오 시스템을 구성할 수 있는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템은: 오디오 입력부, 디지털 변환부, 아날로그변환부 및 오디오 출력부를 포함하는 디지털 오디오 시스템에 있어서, 제어용 운영체제 및 오디오 처리용 운영체제를 저장하는 제1저장부, 상기 제어용 운영체제가 로드되는 제1메모리 및 상기 오디오 처리용 운영체제가 로드되는 제2메모리를 포함하는 저장부; 두 개의 통신포트가 물리적으로 연결되고, 부팅 시 상기 제1메모리로 상기 제어용 운영체제를 로드하여 동작하고, 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트 및 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 상기 오디오 처리용 운영체제를 상기 제2메모리에 로딩하는 제어코어, 및 상기 오디오 처리용 운영체제가 상기 제2메모리에 로딩 시 구동되어 상기 디지털 변환부 및 오디오 입력부 중 어느 하나로부터 오디오 데이터를 입력받고 아날로그 변환부로 처리된 오디오 데이터를 출력하기 위한 I/O 포트를 설정하고 상기 제어코어에 의해 설정되지 않은 상기 통신포트를 자신의 통신포트로 설정하여 상기 디지털 변환부에서 입력되는 오디오를 디지털 오디오 처리하여 상기 아날로그 변환부로 출력하는 오디오코어를 포함하되, 상기 제어코어 및 오디오코어는 상기 통신포트를 통한 메시지 전송을 통해 통신을 수행하고, 상기 제어코어는 상기 통신을 통해 오디오코어를 제어하는 마이크로프로세서유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1저장부는, 상기 제어코어 및 오디오코어 둘 모두 접근할 수 있는 전역변수를 저장하는 전역변수 저장부를 더 포함하고, 상기 제어코어는 부팅 시 상기 전역변수 저장부의 전역변수가 설정되어 있으면, 특정 I/O포트를 점유하고, 상기 오디오코어는 상기 전역변수를 검사하여 설정되어 있지 않으면 상기 특정 I/O를 점유하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신포트는 범용 비동기 송수신기(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter: UART)인 것을 특징으로 한다.
상기 제어코어는, 상기 로드된 제어용 운영체제에 의해 제어부 및 제어 메시지 통신부를 구성하되, 상기 제어부는, 오디오 처리를 위한 제어를 수행하고, 상기 제어 메시지 통신부는 상기 제어부에 의해 발생되는 제어데이터에 대한 제어메시지를 생성하여 상기 통신포트를 통해 상기 오디오코어로 전송하고, 상기 오디오코어로부터 상기 제어메시지에 대한 결과메시지 또는 오디오 처리 상태메시지를 상기 통신포트를 통해 수신받아 할당된 I/O포트를 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 오디오코어는, 상기 로드된 오디오 처리용 운영체제에 의해 오디오 처리부 및 오디오 메시지 통신부를 구성하되, 상기 오디오 메시지 통신부는, 상기 제어코어로부터 상기 통신포트를 통해 제어 메시지를 수신받고, 수신된 제어 메시지에 따라 상기 디지털 변환부로부터 입력되는 오디오 데이터를 오디오 신호 처리하여 아날로그 변환부로 출력하고, 수신된 제어메시지가 현재 오디오 처리 상태 또는 그 제어결과를 필요로 하는 메시지이면 오디오 처리 상태 메시지 또는 결과 메시지를 생성하여 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템 제어 방법은: 오디오 입력부, 디지털 변환부, 아날로그변환부, 오디오 출력부 및 두 개의 통신포트가 물리적으로 연결되고 제어코어 및 오디오코어를 포함하는 마이크로프로세서유닛을 포함하는 디지털 오디오 시스템의 제어 방법에 있어서, 부팅 시 마이크로프로세서유닛이 제어코어 및 오디오코어에 대한 각각의 제어용 운영체제 및 오디오 처리용 운영체제를 로딩하고, 각각의 전용의 I/O포트를 설정하며, 상기 두 개의 통신포트 중 하나를 설정하여 상기 통신포트를 통해 제어코어 및 오디오코어가 통신하도록 설정하는 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정; 및 상기 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정 후 상기 제어코어가 상기 통신포트를 통해 제어메시지를 전송하여 오디오에 대한 제어를 수행하고, 상기 오디오코어가 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로부터 수신되는 제어메시지에 따라 상기 디지털 변환부에서 입력되는 오디오를 오디오 신호 처리하여 상기 아날로그변환부로 출력하는 디지털 오디오 신호 처리 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정은, 부팅 시 상기 제어코어가 제1메모리로 제어용 운영체제를 로드하여 동작하고, 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트 및 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 오디오 처리용 운영체제를 제2메모리에 로딩하는 제어코어 설정 단계; 및 상기 오디오코어가 상기 제2메모리에 로딩된 오디오 처리용 운영체제에 의해 구동되어 상기 디지털 변환부 및 아날로그 변환부로 처리된 오디오 데이터를 출력하기 위한 I/O 포트를 설정하고 상기 제어코어에 의해 설정되지 않은 상기 통신포트를 자신의 통신포트로 설정하는 오디오코어 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
디지털 오디오 신호 처리 과정은, 상기 제어코어가 발생되는 오디오 제어 이벤트에 따른 제어 메시지를 상기 통신포트를 통해 오디오코어로 전송하는 제어메시지 전송 단계; 및 상기 오디오 코어가 상기 통신포트를 통해 제어 메시지를 수신받고, 상기 제어메시지에 대응하여 상기 디지털 변환부로부터 입력되는 오디오를 오디오 신호 처리하여 상기 아날로그변환부로 출력하고, 상기 제어메시지가 결과 또는 오디오 처리 상태에 대한 정보를 요청하는 메시지이면 결과 메시지 및 오디오 상태 메시지 중 대응하는 어느 하나를 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로 전송하는 오디오 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어코어 설정 단계는, 부팅 시 상기 제어코어가 제1메모리로 제어용 운영체제를 로드하여 동작하는 제어용 운영체제 로딩 단계; 상기 제어코어가 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트를 설정하고, 전역변수 저장부의 전역변수를 검사하여 전역변수가 설정되어 있으면 특정 I/O포트를 점유하는 제어코어 I/O 설정 단계; 상기 제어코어가 상기 두 통신포트 중 하나를 자신의 통신포트로 설정하는 제어코어 통신 설정 단계; 상기 제어코어가 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 오디오 처리용 운영체제를 제2메모리에 로딩하는 오디오 처리용 운영체제 로딩 단계; 상기 오디오 처리용 운영체제의 로딩에 의해 구동되는 오디오코어가 상기 전역변수가 설정되어 있지 않으면 상기 특정 I/O를 점유하고, 독립적으로 할당된 I/O를 설정하는 오디오코어 I/O 설정 단계; 및 상기 오디오코어가 상기 두 통신포트 중 나머지 하나를 자신의 통신포트로 설정하여 상기 제어코어와의 통신설정을 수행하는 오디오코어 통신 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 하나의 마이크로프로세서만으로 디지털 오디오 시스템을 구성함으로써 하드웨어의 구성을 단순화할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 생산단가를 낮춰 가격 경쟁력을 갖출 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 하나의 프로세서 내에서 오디오 신호 처리를 수행하는 오디오코어와 제어처리를 수행하는 제어코어가 UART를 통한 메시지 송수신에 의한 코어 간 통신을 수행하므로 인터럽트에 의한 오디오 신호의 끊김을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 마이크로프로세서 유닛 및 저장부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법 중 부팅 시 듀얼코어 듀얼 OS 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법 중 부팅 후 코어 간 디지털 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 디지털 오디오 시스템의 제어 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 마이크로프로세서 유닛 및 저장부의 상세 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템은 오디오 입력부(2), 디지털 변환부(Analog to Digital Convertor: ADC)(3), 아날로그변환부(Digital to Analog Convertor: DAC)(4), 오디오 출력부(5), 마이크로프로세서유닛(Microprocessor Unit: MCU)(100) 및 저장부(200)를 포함한다.
오디오 입력부(2)는 외부 방송장비로부터 직접 또는 제어부(11)로부터 화재방송, 예약방송, 리모트 마이크 방송, 일반방송 등의 방송에 대한 아날로그 오디오 신호 및 디지털 오디오 신호 중 어느 하나를 입력받아 디지털변환부(3)로 출력한다.
오디오 입력부(2)는 적어도 하나 이상의 오디오 입력 채널을 구비하고, 선택된 오디오 입력 채널을 통해 입력되는 하나의 오디오 신호를 디지털 변환부(3) 및 마이크로프로세서유닛(100) 중 하나로 출력하도록 구성될 수 있을 것이다.
예를 들어, 오디오 입력부(2)는 입력되는 오디오 신호가 아날로그 오디오 신호이면 디지털 변환부(3)로 전송하고, 디지털 오디오 신호이면 바로 마이크로프로세서유닛(100)로 출력할 것이다. 또한, 오디오 입력부(2)는 화재방송에 대한 화재 방송 오디오 신호 및 예약방송에 대한 예약 방송 오디오 신호를 동시에 입력받을 수 있으며, 입력된 방송 오디오 신호 중 하나를 선택하여 출력하도록 구성될 수 있을 것이다.
또한, 오디오 입력부(2)는 구성된 복수의 채널로 입력되는 복수의 오디오 신호를 그대로 출력하도록 구성될 수도 있을 것이다.
디지털 변환부(3)는 상기 오디오 입력부(2)로부터 입력되는 아날로그 오디오 신호 또는 아날로그 방송 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 마이크로프로세서유닛(100)로 전송한다.
디지털 변환부(3)는 오디오 입력부(2)에 대응하여 하나 또는 다수의 채널을 구비할 수 있고, 하나의 채널을 구비하는 경우 하나의 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환하여 전송하고, 다수의 채널을 구비하는 경우 각 채널로 입력되는 각 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환하여 출력할 수도 있을 것이다.
아날로그 변환부(4)는 마이크로프로세서유닛(100)에서 오디오 신호 처리되어 출력되는 디지털 오디오 신호 또는 디지털 방송 오디오를 아날로그 오디오 신호로 변환하여 오디오 출력부(5)로 출력한다.
오디오 출력부(5)는 적어도 하나 이상의 출력 채널을 구비하고, 출력 채널에 대응하여 적어도 하나 이상의 앰프(미도시)를 통해 스피커에 연결되거나, 직접 스피커에 연결될 수도 있으며, 다른 외부 방송장비와 연결되어 상기 아날로그 오디오 신호를 입력받아 해당 연결 구성으로 출력한다.
저장부(200)는 제1메모리(210), 제2메모리(220) 및 제1저장부(230)를 포함한다.
제1메모리(210) 및 제2메모리(220)는 휘발성 메모리인 램(RAM)으로 상호 독립적인 메모리이다.
제1메모리(210)는 제어코어가 독립적으로 사용하는 램으로 제어용 운영체제가 로딩된다.
제2메모리(220)는 오디오코어가 독립적으로 사용하는 램으로 오디오 처리용 운영체제가 로딩된다.
제1저장부(230)는 제어용 운영체제를 저장하는 제어용 운영체제 저장부(231), 오디오 처리용 운영체제를 저장하는 오디오 처리용 운영체제 저장부(232) 및 전역변수를 저장하는 전역변수 저장부(233)를 포함한다.
상기 전역변수는 특정 I/O 포트를 점유하기 위해 사용되며 사용자에 의해 설정된다. 전역변수가 설정되면 제어코어가 부팅 시 전역변수를 확인한 후 특정 I/O를 점유하고, 전역변수가 설정되어 있지 않으면 오디오코어가 부팅 시 전역변수를 확인한 후 특정 I/O를 점유한다. 즉, 상기 전역변수는 세마포어처럼 사용된다.
마이크로프로세서유닛(MPU)(100)은 적어도 둘 이상의 코어를 포함하며, 다수의 I/O포트(30), 통신포트(40)를 포함하여 상기 저장부(200)와 외부 데이터버스를 통해 연결되어 데이터를 저장부(200)에 저장하거나 저장부(200)로부터 데이터를 로드한다.
코어는 하나의 제1코어인 제어코어(10) 및 적어도 하나 이상의 제2코어인 오디오코어(20)가 포함될 수 있을 것이다. 이하 설명에서는 하나의 제어코어(10) 및 하나의 오디오코어(20)를 포함하는 경우를 예를 들어 설명할 것이다.
제어코어(10)는 부팅 시 구동되어 제1저장부(230)의 제어용 운영체제 저장부(231)로부터 제어용 운영체제를 제1메모리(210)에 로드한다.
제1메모리(210)에 제어용 운영체제가 로딩되면 제어코어(10)는 제어용 운영체제에 의해 제어부(11) 및 제어 통신부(12)를 구성한다.
제어코어(10)는 제어용 운영체제의 로딩 후 다수의 I/O포트들 중 자신이 독립적으로 사용할 I/O포트를 설정하고 전역변수를 확인하여 설정여부에 따라 특정 I/O포트를 설정한 후 두 개의 통신포트 중 적어도 하나를 자신의 통신포트(40-1)로 설정한다.
상기 제어용 운영체제가 로딩된 후 I/O포트(30) 및 통신포트(40-1)가 설정되면 제어코어(10)는 오디오 처리용 운영체제 저장영역(232)에 저장된 오디오 처리용 운영체제를 제2메모리(220)에 로딩한다.
제어코어(10)는 제어부(11)에 의해 설정된 I/O포트를 통해 각종 제어 이벤트가 발생되는지를 모니터링하고, 제어 이벤트가 발생되면 제어 메시지 통신부(12)를 통해 발생되는 제어 이벤트에 대한 제어메시지를 생성하여 상기 설정된 통신포트(40-1)를 통해 오디오코어(20)로 출력하고, 제어메시지에 대한 응답 또는 자동 보고에 의한 결과메시지 및 오디오 처리 상태메시지를 수신하고 해당 I/O포트를 통해 출력한다. 상기 메시지들은 디스플레이장치(미도시)와 연결된 I/O포트로 출력되어 디스플레이장치에 표시될 것이다.
제2코어인 오디오코어(20)는 상기 제2메모리(220)에 오디오 처리용 운영체제가 로딩되면 동작하여 오디오 처리부(21) 및 오디오 메시지 통신부(22)를 구성하고, 자신이 독립적으로 사용할 복수의 I/O포트(30)를 설정하며, 전역변수의 설정여부에 따른 특정 I/O포트를 설정하며 상기 통신포트(40-2)를 자신이 사용할 통신포트로 설정한다.
상기 오디오코어(20)는 상기 I/O포트 및 통신포트가 설정되면, 상기 오디오 처리부(21)는 동작 중에 디지털변환부(3)로부터 입력되거나 오디오 입력부(2)로부터 직접 입력되는 오디오 데이터를 오디오 메시지 통신부(22)를 통해 제어코어(10)로부터 수신되는 제어메시지 또는 미리 설정되어 있는 오디오 신호 처리 설정 정보에 따라 디지털 오디오 신호 처리를 수행한 후 아날로그 변환부(4)로 출력한다.
마이크로프로세서유닛(100)의 I/O포트(30)들은 일반 I/O포트 및 특정 I/O포트를 포함하며, 일반 I/O포트 중 일부는 제어코어(10)에 할당되고, 일부는 오디오코어(20)에 할당된다.
상기 특정 I/O포트는 상술한 바와 같이 전역변수의 설정 여부에 의해서만 제어코어(10) 및 오디오코어(20) 중 어느 하나에 의해 사용될 수 있다.
상기 제어코어(10)가 사용하는 I/O포트(30)는 키보드, 마우스 등과 같은 입력장치 및 디스플레이 장치에 할당될 수 있을 것이다.
그리고 오디오코어(20)가 사용하는 I/O포트(30)는 오디오 입력부(2), 디지털변환부(3), 아날로그 변환부(4) 등에 할당될 수 있을 것이다.
마이크로프로세서유닛(100)의 통신포트(40-1) 및 통신포트(40-2)는 제어코어(10) 및 오디오코어(20) 각각에 할당되며, 제어코어(10) 및 오디오코어(20) 간의 메시지 통신을 위해 도 2와 같이 물리적으로 연결된다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마이크로프로세서유닛(100)은 부팅이 시작되면 듀얼코어, 즉 제어코어(10) 및 오디오코어(20) 각각에 대한 각각의 운영체제를 로드하고, I/O포트(30) 및 통신포트(40) 설정을 수행하는 듀얼코어 듀얼 OS 설정과정을 수행한다(S100).
듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정이 수행되면 마이크로프로세서유닛(100)은 제어코어 및 오디오코어 간 메시지 통신을 통해 디지털 오디오 신호 처리를 위한 제어를 수행하고, 제어에 따른 디지털 오디오 신호 처리를 수행하는 듀얼코어 간 제어 및 디지털 오디오 신호 처리 과정을 수행한다(S200).
도 4는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법 중 부팅 시 듀얼코어 듀얼 OS 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
시스템이 부팅되면 제1코어인 제어코어(10)가 구동된다(S111).
제어코어(10)가 구동되면, 제어코어(10)는 제어용 운영체제 저장부(231)에 저장된 제어용 운영체제를 제1메모리(210)로 로딩한다(S113). 제어용 운영체제가 제1메모리(210)로 로딩되면 제어부(11) 및 제어메시지 통신부(12)가 구성된다.
구성된 제어부(11)는 전역변수 저장부(233)의 전역변수를 검사하여(S115) 설정 여부를 검사하고(S117), 전역변수가 설정되어 있으면, 특정 I/O포트에 대한 드라이버를 설치하고 미리 설정된 일반 I/O포트(30)들을 설정하고(S121), 전역변수가 설정되어 있지 않으면 특정 I/O포트에 대한 드라이버 설치를 스킵하고 일반 I/O포트들에 대해서만 설정을 수행한다(S119).
상기와 같이 I/O포트 설정이 완료되면 제어코어(10)는 두 개의 통신포트(40-1, 40-2) 중 어느 하나의 통신포트(40-1)를 자신의 통신포트로 설정한다(S123).
통신포트가 설정되면 제어코어(10)는 오디오 처리용 운영체제 저장부(232)에 저장된 오디오처리용 운영체제를 제2메모리(220)로 로드한다(S125).
상기 오디오 처리용 운영체제가 제2메모리(220)에 로드되면 오디오코어(20)는 구동되어 오디오 처리용 운영체제에 따른 오디오 처리부(21) 및 오디오 메시지 통신부(22)를 구성한다(S127).
구동된 오디오코어(20)의 오디오 처리부(21)는 전역변수를 검사하여 전역변수가 미설정되어 있는지를 검사하고(S129), 미설정되어 있으면 특정 I/O포트 및 미리 설정된 일반 I/O포트(30)들을 설정한다(S133).
반면, 전역변수가 설정되어 있으면 특정 I/O포트에 대한 드라이버를 설치하지 않고 스킵하고, 일반 I/O포트에 대한 설정만 수행한다(S131).
상기 I/O포트의 설정 후 오디오코어(20)는 상기 두 통신포트(40-1, 40-2) 중 제어코어(10)에 할당되지 않은 다른 통신포트(40-2)를 자신의 통신포트로 설정한다(S135).
도 5는 본 발명에 따른 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법 중 부팅 후 코어 간 디지털 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4의 과정을 통해 듀얼코어 듀얼 OS 설정이 완료되면 제어코어(10)의 제어부(11)는 자신에게 할당된 I/O포트(30)들로부터 제어 이벤트가 발생되는지를 검사한다(S211). 상기 제어 이벤트는 키입력장치와 연결되는 I/O포트로부터 볼륨 업/다운, 이퀄라이저 설정값, 중저음 강조값 등과 같은 다양한 제어값의 입력에 의해 발생될 수 있을 것이다.
제어 이벤트가 발생되면 제어코어(10)는 발생된 제어 이벤트에 대한 제어 이벤트 정보를 제어메시지 통신부(12)로 출력하고, 제어메시지 통신부(12)는 상기 제어 이벤트 정보에 대응하는 제어메시지를 생성한(S213) 후, 통신포트(40-1)를 통해 오디오코어(20)로 전송한다(S215).
상기 제어메시지를 송신한 제어코어(10)는 제어메시지가 결과정보 또는 오디오 처리 상태에 대한 응답을 필요로 하는 메시지인지를 판단하고(S217), 결과정보 또는 오디오 처리 상태를 필요로 하는 메시지가 아니면 과정을 종료하고, 결과정보 또는 오이도 처리 상태 정보에 대한 응답을 필요로 하는 이면 결과메시지 또는 오디오 처리 상태메시지가 수신되는지를 검사한다(S219).
결과메시지 또는 오디오 처리 상태 메시지가 수신되면 제어코어(10)는 결과메시지에 포함된 결과정보 또는 오디오 처리 상태메시지에 포함된 오디오 처리 상태정보를 저장하고 디스플레이장치(미도시)에 할당된 I/O포트를 통해 디스플레이장치로 전송하여 표시한다.
반면, 오디오코어(20)의 오디오 메시지 통신부(22)는 통신포트(40-2)를 통해 제어코어(10)로부터 제어메시지가 수신되는지를 모니터링하고(S311), 모니터링 중에 제어메시지가 수신되면 오디오 처리부(21)로 제공하며, 오디오 처리부(21)는 제어메시지의 제어정보에 대응하는 동작을 처리한다(S313).
상기 제어메시지에 대한 동작 처리 후 오디오코어(20)의 오디오 메시지 통신부(22)는 제어메시지가 결과 또는 오디오 처리 상태정보를 제공해야 하는 메시지인지를 판단하고(S315), 결과 또는 오디오 처리 상태를 필요로 하는 메시지이면 결과메시지 또는 오디오 처리 상태 메시지를 생성한(S317) 후 통신포트(40-2)를 통해 제어코어(10)로 송신한다(S319).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
2: 오디오 입력부 3: 디지털변환부(ADC)
4: 아날로그변환부(DAC) 5: 오디오 출력부
10: 제어코어(제1코어) 11: 제어부
12: 제어메시지 통신부 20: 오디오코어(제2코어)
21: 오디오 처리부 22: 오디오메시지 통신부
30: I/O포트 40: 통신포트
100: 마이크로프로세서유닛 200: 저장부
210: 제1메모리 220: 제2메모리
230: 제1저장부 231: 제1OS(제어용 운영체제) 저장부
232: 제2OS(오디오 처리용 운영체제) 저장부
233: 전역변수 저장영역

Claims (9)

  1. 오디오 입력부, 디지털 변환부, 아날로그변환부 및 오디오 출력부를 포함하는 디지털 오디오 시스템에 있어서,
    제어용 운영체제 및 오디오 처리용 운영체제를 저장하는 제1저장부, 상기 제어용 운영체제가 로드되는 제1메모리 및 상기 오디오 처리용 운영체제가 로드되는 제2메모리를 포함하는 저장부;
    두 개의 통신포트가 물리적으로 연결되고, 부팅 시 상기 제1메모리로 상기 제어용 운영체제를 로드하여 동작하고, 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트 및 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 상기 오디오 처리용 운영체제를 상기 제2메모리에 로딩하는 제어코어, 및
    상기 오디오 처리용 운영체제가 상기 제2메모리에 로딩 시 구동되어 상기 디지털 변환부 및 오디오 입력부 중 어느 하나로부터 오디오 데이터를 입력받고 아날로그 변환부로 처리된 오디오 데이터를 출력하기 위한 I/O 포트를 설정하고 상기 제어코어에 의해 설정되지 않은 상기 통신포트를 자신의 통신포트로 설정하여 상기 디지털 변환부에서 입력되는 오디오를 디지털 오디오 처리하여 상기 아날로그 변환부로 출력하는 오디오코어를 포함하되, 상기 제어코어 및 오디오코어는 상기 통신포트를 통한 메시지 전송을 통해 통신을 수행하고, 상기 제어코어는 상기 통신을 통해 오디오코어를 제어하는 마이크로프로세서유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1저장부는,
    상기 제어코어 및 오디오코어 둘 모두 접근할 수 있는 전역변수를 저장하는 전역변수 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어코어는 부팅 시 상기 전역변수 저장부의 전역변수가 설정되어 있으면, 특정 I/O포트를 점유하고,
    상기 오디오코어는 상기 전역변수를 검사하여 설정되어 있지 않으면 상기 특정 I/O를 점유하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신포트는 범용 비동기 송수신기(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter: UART)인 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어코어는,
    상기 로드된 제어용 운영체제에 의해 제어부 및 제어 메시지 통신부를 구성하되,
    상기 제어부는,
    오디오 처리를 위한 제어를 수행하고,
    상기 제어 메시지 통신부는
    상기 제어부에 의해 발생되는 제어데이터에 대한 제어메시지를 생성하여 상기 통신포트를 통해 상기 오디오코어로 전송하고, 상기 오디오코어로부터 상기 제어메시지에 대한 결과메시지 또는 오디오 처리 상태메시지를 상기 통신포트를 통해 수신받아 할당된 I/O포트를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오디오코어는,
    상기 로드된 오디오 처리용 운영체제에 의해 오디오 처리부 및 오디오 메시지 통신부를 구성하되,
    상기 오디오 메시지 통신부는,
    상기 제어코어로부터 상기 통신포트를 통해 제어 메시지를 수신받고, 수신된 제어 메시지에 따라 상기 디지털 변환부로부터 입력되는 오디오 데이터를 오디오 신호 처리하여 아날로그 변환부로 출력하고, 수신된 제어메시지가 현재 오디오 처리 상태 또는 그 제어결과를 필요로 하는 메시지이면 오디오 처리 상태 메시지 또는 결과 메시지를 생성하여 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로 전송하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템.
  6. 오디오 입력부, 디지털 변환부, 아날로그변환부, 오디오 출력부 및 두 개의 통신포트가 물리적으로 연결되고 제어코어 및 오디오코어를 포함하는 마이크로프로세서유닛을 포함하는 디지털 오디오 시스템의 제어 방법에 있어서,
    부팅 시 마이크로프로세서유닛이 제어코어 및 오디오코어에 대한 각각의 제어용 운영체제 및 오디오 처리용 운영체제를 로딩하고, 각각의 전용의 I/O포트를 설정하며, 상기 두 개의 통신포트 중 하나를 설정하여 상기 통신포트를 통해 제어코어 및 오디오코어가 통신하도록 설정하는 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정; 및
    상기 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정 후 상기 제어코어가 상기 통신포트를 통해 제어메시지를 전송하여 오디오에 대한 제어를 수행하고, 상기 오디오코어가 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로부터 수신되는 제어메시지에 따라 상기 디지털 변환부에서 입력되는 오디오를 오디오 신호 처리하여 상기 아날로그변환부로 출력하는 디지털 오디오 신호 처리 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 듀얼코어 듀얼 OS 설정 과정은,
    부팅 시 상기 제어코어가 제1메모리로 제어용 운영체제를 로드하여 동작하고, 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트 및 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 오디오 처리용 운영체제를 제2메모리에 로딩하는 제어코어 설정 단계; 및
    상기 오디오코어가 상기 제2메모리에 로딩된 오디오 처리용 운영체제에 의해 구동되어 상기 디지털 변환부 및 아날로그 변환부로 처리된 오디오 데이터를 출력하기 위한 I/O 포트를 설정하고 상기 제어코어에 의해 설정되지 않은 상기 통신포트를 자신의 통신포트로 설정하는 오디오코어 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    디지털 오디오 신호 처리 과정은,
    상기 제어코어가 발생되는 오디오 제어 이벤트에 따른 제어 메시지를 상기 통신포트를 통해 오디오코어로 전송하는 제어메시지 전송 단계; 및
    상기 오디오 코어가 상기 통신포트를 통해 제어 메시지를 수신받고, 상기 제어메시지에 대응하여 상기 디지털 변환부로부터 입력되는 오디오를 오디오 신호 처리하여 상기 아날로그변환부로 출력하고, 상기 제어메시지가 결과 또는 오디오 처리 상태에 대한 정보를 요청하는 메시지이면 결과 메시지 및 오디오 상태 메시지 중 대응하는 어느 하나를 상기 통신포트를 통해 상기 제어코어로 전송하는 오디오 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어코어 설정 단계는,
    부팅 시 상기 제어코어가 제1메모리로 제어용 운영체제를 로드하여 동작하는 제어용 운영체제 로딩 단계;
    상기 제어코어가 적어도 하나 이상의 전용의 I/O포트를 설정하고, 전역변수 저장부의 전역변수를 검사하여 전역변수가 설정되어 있으면 특정 I/O포트를 점유하는 제어코어 I/O 설정 단계;
    상기 제어코어가 상기 두 통신포트 중 하나를 자신의 통신포트로 설정하는 제어코어 통신 설정 단계;
    상기 제어코어가 상기 두 통신 포트 중 어느 하나를 자신의 통신포트로 설정한 후 오디오 처리용 운영체제를 제2메모리에 로딩하는 오디오 처리용 운영체제 로딩 단계;
    상기 오디오 처리용 운영체제의 로딩에 의해 구동되는 오디오코어가 상기 전역변수가 설정되어 있지 않으면 상기 특정 I/O를 점유하고, 독립적으로 할당된 I/O를 설정하는 오디오코어 I/O 설정 단계; 및
    상기 오디오코어가 상기 두 통신포트 중 나머지 하나를 자신의 통신포트로 설정하여 상기 제어코어와의 통신설정을 수행하는 오디오코어 통신 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼코어를 이용한 디지털 오디오 시스템의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170096511A (ko) * 2016-02-16 2017-08-24 가천대학교 산학협력단 멀티코어 컴퓨팅 시스템에서 병렬 비디오 처리 장치 및 방법

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