KR950001513B1 - Acknowledgement transmission method in data link layer of mini-map network - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명을 수행하기 위한 미니맵 네트워크 인터페이스 보드의 구성을 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a minimap network interface board for carrying out the present invention.
제2도는 본 발명에 의한 토큰버스 제어기의 초기화 과정을 설명하기 위한 흐름도,2 is a flowchart illustrating an initialization process of a token bus controller according to the present invention;
제3도는 본 발명의 도착통지 전송 과정을 설명하기 위한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a process of transmitting an arrival notification of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 마이크로 콘트롤러 12 : 시스템 롬(system ROM)10 microcontroller 12 system ROM
14 : 불활성 램(NVRAM) 16 : 토큰버스 제어기14 Inactive RAM 16 Token Bus Controller
18 : 다이나믹 램 제어기 20 : 시스템 램18: Dynamic RAM Controller 20: System RAM
22 : 듀얼포트 램(dual port RAM) 24 : 모뎀(modem)22: dual port RAM 24: modem
본 발명은 공장자동화용 네트워크(network)인 미니맵(Mini-MAP)네트워크 시스템의 데이타 링크 계층 서비스 중 타입(type) 3 서비스인 도착통지 필요 비연결성 서비스(acknowledged connectionless service)를 제공함에 있어서, 네트워크 상의 어떤 스테이션(station)으로부터 도착통지 필요 데이타 프레임(acknowledged data frame)을 수신하였을 때 해당 데이타 프레임의 도착통지 프레임(acknowledged frame)을 구성하여 처음에 데이타를 송신한 스테이션에 보내는 방법에 관한 것이다.The present invention provides an arrival notification required connectionless service which is a type 3 service among data link layer services of a mini-MAP network system, which is a network for factory automation. The present invention relates to a method for constructing an acknowledgment frame of a data frame when an acknowledgment data frame is received from a station on the network and sending the received acknowledgment frame.
미니맵 규격에서는 이 도착통지 프레임의 전송을 3슬롯시간(slot time)내에 수행하도록 규정하고 있는 슬롯시간의 크기는 네트워크의 설계과정에서 설계자가 최악의 상태를 고려하여 결정하도록 되어 있다.In the minimap specification, the size of the slot time, which specifies the transmission of this arrival notification frame within 3 slot times, is determined by the designer in consideration of the worst case during the network design process.
네트워크 운용중에 한 스테이션이 도착통지 필요 데이타 프레임을 전송하고부터 도착통지 프레임을 수신할 때까지의 시간 간격 동안에는 다른 데이타 프레임의 네트워크 상에 전송될 수 없으므로 이 동안에는 네트워크는 휴지상태(idle state)가 된다.During the network operation, the network is idle because no station can transmit it on the network of other data frames during the time interval between sending an arrival notification required data frame and receiving an arrival notification frame. .
따라서, 이 슬롯시간이 길어질수록 네트워크의 효율은 저하되게 된다. 미니맵 네트워크에서 도착통지를 최대로 빠르게 할 수 있도록 하는 것은 네트워크 시스템의 사용효율을 높이는데 매우 중요한 요소가 된다.Therefore, the longer the slot time, the lower the efficiency of the network. In the minimap network, it is very important to make the arrival notification as fast as possible.
종래의 도착통지 프레임 전송방법은 도착통지 필요 데이타 프레임의 수신에 의해 인터럽트가 발생될 때 토큰버스 제어기의 고유 메모리영역에 있는 인터럽트 상태워드(interrupt state word)를 읽어들여 도착통지 필요 데이타 프레임의 수신에 따른 인터럽트 발생여부를 확인(인터럽트가 발생되는 경우 인터럽트 상태워드 0의 15번째 비트(bit)인 RXRWR비트가 1로 세트됨)하고 수신된 도착통지 필요 데이타 프레임에 대한 도착통지 프레임을 구성하여 전송하도록 하였다.The conventional method of transmitting an arrival notification frame reads an interrupt state word in a unique memory area of a token bus controller when an interrupt is generated by receiving an arrival notification required data frame. To check whether or not interrupt occurs (RXRWR bit, the 15th bit of interrupt status word 0 is set to 1 in case of interruption), and configure and send the arrival notification frame for the received arrival notification data frame. It was.
이와 같은 종래의 방법은 도착통지 프레임을 구성하는데 시간이 많이 소요되며, 인터럽트 상태워드가 31가지의 사건(event)의 발생을 표시하므로 이 모두를 점검하고 그에 필요한 서비스를 제공하는데 또한 많은 시간이 소요되므로 도착통지 프레임의 전송이 지연되는 문제점이 있었다.This conventional method is time consuming to construct the arrival notification frame, and since the interrupt status word indicates the occurrence of 31 events, it is also time consuming to check all of these and provide necessary services. Therefore, there was a problem that the transmission of the arrival notification frame is delayed.
따라서 본 발명의 목적은 미니맵 네트워크 시스템의 데이타 링크 계층에서 도착통지 필요 데이타 프레임을 수신하였을 때 신속하게 도착통지(acknowledgement)를 할 수 있도록 하여 네트워크 시스템의 사용효율을 높이는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the efficiency of use of a network system by enabling a quick acknowledgment when an arrival notification data frame is received at a data link layer of a minimap network system.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 도착통지 프레임중 미리 작성 가능한 부분은 토큰 버스 제어기를 초기화시키기 이전에 작성되게 하고 가변적인 부분만이 네트워크 운용시 작성되도록 하며, 인터럽트 서비스시에는 도착통지 프레임 작성 및 전송만이 서비스 루틴내에서 수행되게 하고 나머지 30가지이 사건들은 인터럽트 서비스 루틴 밖에서 이후에 처리되도록 한다.In order to achieve the above object, the present invention allows the pre-writable part of the arrival notification frame to be written before initializing the token bus controller, and only the variable part is created during network operation, and the arrival notification frame during interrupt service. Only writes and transfers are performed within the service routine and the remaining 30 events are later processed outside of the interrupt service routine.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 제1도는 본 발명을 수행하기 위한 미니맵 네트워크 인터페이스 보드의 블럭도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram of a minimap network interface board for carrying out the present invention.
도면에서, 참조번호 10은 마이크로 콘트롤러(microcontroller)로서, 마이크로 프로세서(microprocessor)와 클럭발생기, DMA(Direct Memory Access)제어기, 타이머 혹은 카운터, 메모리, 주변회로 선택로직등으로 구성되며, 인터럽트 처리, 데이타 입출력 제어 등 주변 하드웨어를 제어하는 기능을 갖는다. 참조번호 12는 시스템 롬(system ROM)으로서 시스템의 운용에 필요한 소프트웨어를 탑재한다.In the drawing, reference numeral 10 denotes a microcontroller, which is composed of a microprocessor, a clock generator, a direct memory access (DMA) controller, a timer or counter, memory, peripheral circuit selection logic, and the like. It has a function to control peripheral hardware such as I / O control. Reference numeral 12 denotes a system ROM, which contains software required for operating the system.
참조번호 14는 불휘발성 램, 16은 토큰버스 제어기(MC 68824), 18은 다이내믹 램 제어기, 20은 시스템램, 22는 듀얼포트램, 24는 모뎀(modem), 26은 버스중재 로직을 각각 나타낸 것이다.Reference numeral 14 is a nonvolatile RAM, 16 is a token bus controller (MC 68824), 18 is a dynamic RAM controller, 20 is a system RAM, 22 is a dual port RAM, 24 is a modem, and 26 is a bus arbitration logic. will be.
시스템 램(20)에는 시스템 운영시 필요한 데이타들이 저장되는데 마이크로 콘트롤러(10)와 토큰버스 제어기(16)가 공유하게 된다.The system RAM 20 stores data necessary for operating the system, which is shared between the microcontroller 10 and the token bus controller 16.
토큰버스 제어기(16)와 모뎀(24)은 미니맵의 전송매체 액세스 제어(MAC)부계층 및 물리계층의 기능을 수행하는 것으로서, 마이크로 콘트롤러(10)의 요구에 따라 전송매체에 데이타를 전달하거나 전송매체로부터 수신된 신호를 마이크로 콘트롤러(10)가 처리할 수 있는 데이타 형태로 변화시켜 준다.The token bus controller 16 and the modem 24 perform the functions of the transmission medium access control (MAC) sublayer and the physical layer of the minimap, and transmit data to the transmission medium at the request of the microcontroller 10. The signal received from the transmission medium is transformed into a data form that can be processed by the microcontroller 10.
버스중재 로직(26)은 마이크로 콘트롤러(10)와 토큰버스 제어기(16)간에 시스템 버스의 사용권한을 중재해 주는 회로들로 구성된다.The bus arbitration logic 26 consists of circuits that arbitrate the usage rights of the system bus between the microcontroller 10 and the token bus controller 16.
이상에서 개략적으로 설명한 미니맵 네트워크 인터페이스 보드에 의해 수행되는 본 발명의 도착통지 전송 과정을 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다.The arrival notification transmission process of the present invention performed by the mini-map network interface board outlined above will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
제2도는 본 발명에 따른 토큰버스 제어기의 초기화 과정을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸 것이다. 먼저, 도착통지 프레임을 구성하는데 필요한 토큰버스 제어기의 고유 메모리로서 토큰버스 제어기(16)가 요구하는 프레임 설명자(frame descriptor)용 메모리, 버퍼 설명자(buffer descriptor)용 메모리, 데이타 버퍼(data buffer)용 메모리로 분류하여 시스템 램(20)을 할당한다; ( S1)2 is a flowchart illustrating an initialization process of the token bus controller according to the present invention. First, as the intrinsic memory of the token bus controller required to construct the arrival notification frame, memory for the frame descriptor required by the token bus controller 16, memory for the buffer descriptor, and data buffer Allocates system RAM 20 as classified as memory; (S1)
이어서, 도착통지 프레임 내용 중 가변적인 부분인 목적지 스테이션 주소와 도착통지 프레임 수신에 따른 상태정보 필드(1hyte)만을 제외하고 나머지 부분을 미리 기록하여 둔다;(S2)Subsequently, except for the destination station address, which is a variable part of the contents of the arrival notification frame, and the status information field 1hyte according to the arrival notification frame reception, the remaining parts are recorded in advance (S2).
이와 같이 도착통지 프레임의 사전구성이 완료되면 도착통지 프레임의 주소를 토큰버스 제어기(16)의 초기화 테이블내의 오프세트(offset) 84H와 88H의 위치에 기록한다; (S3)When the preconfiguration of the arrival notification frame is completed in this manner, the address of the arrival notification frame is recorded at positions 84H and 88H in the initialization table of the token bus controller 16; (S3)
이렇게 함으로써 토큰버스 제어기(16)가 도착통지 필요 데이타 프레임을 수신하게 되는 경우 도착통지 프레임내의 목적지 스테이션 주소가 자동으로 기록된다.In this way, when the token bus controller 16 receives the arrival notification required data frame, the destination station address in the arrival notification frame is automatically recorded.
따라서 네트워크 운용중에는 도착통지 필요 데이타의 수신에 따른 상태 정보만을 기록해 주면 된다. 이와 같이 도착통지 프레임의 구성과 관련된 초기화가 끝나면 인터럽트 마스크(interrupt mask)에 초기값을 설정한다; ( S4)Therefore, it is only necessary to record the status information according to the receipt of the arrival notification required data during network operation. When the initialization related to the configuration of the arrival notification frame is completed, an initial value is set in an interrupt mask; (S4)
이때, 토큰버스 제어기 초기화 테이블의 오프세트 AAH인 인터럽트 마스크에서 RXRWR과 TP비트를 1로 세트(set)시킨다.At this time, the RXRWR and TP bits are set to 1 in an interrupt mask which is an offset AAH of the token bus controller initialization table.
본 발명에서는 전체 31가지의 인터럽트 발생원 중에서 데이타 송수신을 위해서는 도착통지 필요 데이타 프레임 수신시(RXRWR비트)와 토큰전달시(TP : 다수의 데이타 프레임이 전송 완료되었음을 의미함)에만 인터럽트가 발생되도록 인터럽트 마스크의 초기값을 설정함으로써 빈번한 인터럽트 발생으로 인한 네트워크의 통신처리 능력을 향상시킨다.In the present invention, an interrupt mask is generated so that an interrupt is generated only upon receipt of a data frame (RXRWR bit) and token transfer (TP: a plurality of data frames are completed). By setting the initial value of, it improves the network communication processing ability due to frequent interrupt occurrence.
이어서, 토큰버스 제어기 초기화 테이블의 나머지 부분들을 완성한다; (S5) 토큰버스 제어기 초기화 테이블에 따라 토큰버스 제어기(16)를 초기화시킨 후 토큰버스 제어기(16)가 미니맵 규격에 맞게 동작하도록 토큰버스 제어기(16)의 동작모드를 비잠정 응답모드(not in predefined response mode)로 설정한다; (S6,S7)Then complete the rest of the tokenbus controller initialization table; (S5) After the token bus controller 16 is initialized according to the token bus controller initialization table, the operation mode of the token bus controller 16 is set in a non-temporary response mode (not to allow the token bus controller 16 to operate in accordance with the minimap standard). in predefined response mode); (S6, S7)
이상에서 설명한 토큰버스 제어기의 초기화 과정이 완료되면 토큰버스 제어기(16)는 정상적인 데이타의 송수신 서비스를 수행하게 된다; (S8)When the initialization process of the tokenbus controller described above is completed, the tokenbus controller 16 performs a normal data transmission / reception service; (S8)
제3도는 본 발명에 따른 도착통지의 전송과정을 나타낸 흐름도이며 토큰버스 제어기(16)에 의해 인터럽트가 발생될 때 수행되는 서비스 루틴이다.3 is a flowchart illustrating a process of transmitting an arrival notification according to the present invention and a service routine performed when an interrupt is generated by the token bus controller 16.
먼저, 마이크로 콘트롤러(10)는 토큰버스 제어기(16)의 고유 메모리 영역에서 인터럽트 상태워드를 읽어들인 후 토큰버스 제어기(16)가 도착통지 필요 데이타 프레임을 수신하였는지 여부를 점검하기 위해 인터럽트 마스크의 RXRWR비트가 "1"로 세트되었는지를 판별한다; (S10,S11)First, the microcontroller 10 reads the interrupt status word from the unique memory area of the token bus controller 16 and then checks that the RXRWR of the interrupt mask is used to check whether the token bus controller 16 has received an arrival notification required data frame. Determine whether the bit is set to '1'; (S10, S11)
이때, 도착통지 필요 데이타 프레임을 수신한 경우 즉, RXRWR 비트가 "1"로 세트되어 있는 경우에는 토큰버스 제어기(16)의 고유 메모리 영역에 있는 수신된 도착통지 필요 데이타 프레임의 메모리 주소 포인터(memory address pointer)값을 읽어들여, 수신된 데이타 프레임의 종류, 목적지, 시퀸스 번호 등의 적합성을 검사하고 그 검사결과에 따라 상태정보를 작성하여 토큰버스 제어기(16)를 초기화하기 이전에 미리 구성된 도착통지 프레임에 기록한 후 토큰버스 제어기(16)에게 응답준비 완료 명령(response ready command)을 준다; (S12∼S15)At this time, when the arrival notification required data frame is received, that is, when the RXRWR bit is set to '1', the memory address pointer of the received arrival notification required data frame in the unique memory area of the token bus controller 16 is measured. reads the address pointer value, checks the suitability of the received data frame type, destination, sequence number, etc. and writes the status information according to the result of the check, and initializes the preconfigured arrival notification before initializing the token bus controller 16. Gives a response ready command to the tokenbus controller 16 after writing to the frame; (S12 to S15)
만일, RXRWR비트가 "1"로 세트되지 않은 경우(즉, 단계 S11에서 "아니오")이거나 전술한 단계 S12∼S15가 모두 수행되고 나면 다른 중요한 사건들에 대한 정보를가지고 있는 인터럽트 상태워드를 인터럽트 상태가 아닌 정상상태에서의 처리루틴에 메세지로 전달하고, 토큰버스 제어기 고유 메모리 영역의 인터럽트 상태워드를 모두 "0"으로 클리어시킨 후 인터럽트 서비스를 종료한다 ; (S16,17)If the RXRWR bit is not set to '1' (i.e., no at step S11) or if all of the above mentioned steps S12 to S15 have been performed, interrupt the interrupt status word containing information on other important events. It sends a message to the processing routine in the normal state instead of the state, clears all interrupt status words of the token bus controller's unique memory area to '0', and terminates the interrupt service; (S16, 17)
도착통지 필요 데이타 프레임 수신이 아닌 다른 원인으로 인터럽트가 발생하였을 때는 상태워드만 정상상태에서의 처리루틴으로 넘겨주고 인터럽트 서비스를 종료한다.When an interrupt occurs due to a cause other than the receipt of an arrival notification data frame, only the status word is transferred to the normal processing routine and the interrupt service is terminated.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 도착통지 필요 데이타 프레임을 수신하였을 때 신속하게 도착통지(acknowledgement)를 전달함으로써 미니맵 네트워크가 휴지상태에 머물러 있는 시간을 줄임으로써 네트워크의 사용효율을 증대시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, when the arrival notification required data frame is received, the arrival notification (acknowledgement) is quickly transmitted, thereby reducing the time for which the minimap network is in the idle state, thereby increasing the use efficiency of the network.
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