KR970009755B1

KR970009755B1 - 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기

Info

Publication number: KR970009755B1
Application number: KR1019940036023A
Authority: KR
Inventors: 박형준; 홍재환; 최병철; 정연쾌; 배달진; 신동진
Original assignee: 한국전자통신연구원; 양승택
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1997-06-18
Also published as: KR960024942A

Abstract

내용 없음.

Description

고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기

제1도는 종래의 프레임 어드레스 검사기의 구성도.

제2도는 본 발명이 적용되는 노드 모듈의 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 프레임 어드레스 검사기의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 프레임 송신 제어기 203 : 프레임 수신 레지스터

204 : 강제 삽입 '0'비트 제저기 206 : 데이터 맵핑 처리기

208 : 경로 제어기 213 : 어드레스 레지스터 관리기

217 : 시험 포인트 관리기

본 발명은 고성능 프로세서간 통신망 노드에서 메시지 프레임의 전송 경로를 제어하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기에 관한 것이다.

제1도는 종래의 프레임 어드레스 검사기의 구성도이다.

종래의 프레임 어드레스 검사기는 제1도에 도시한 바와 같이 프레임 송신 제어기(302), 프레임 수신 쉬프트 레지스터(300), 두 지점간 통신 경로 제어기(305) 및 멀티캐스팅 통신 경로 제어기(306)로 구성되어 프레임의 2바이트 어드레스 영역중 통신상에서 강제 삽입 '0'비트가 삽입되는 것을 방지하도록 실제 어드레스 할당이 금지된 3개의 비트를 제외한 13비트의 어드레스 검사 기능을 갖는다.

프레임 수신 쉬프트 레지스터(300)는 입력 신호선(301)을 통해 수신되는 직렬 데이터 비트를 데이터 클럭에 의해 비트별 직렬 쉬프트 레지스터에 저장하고 프레임의 시작 플래그와 어드레스를 추출하는 기능을 수행한다.

수신된 프레임은 출력 신호선(303)을 통해 프레임 송신 제어기(302)로 보내지고, 시작 플래그 다음의 2바이트 어드레스 비트는 출력신호선(307)을 통하여 멀티캐스팅 통신 경로 제어기(306)와 두 지점간 통신 경로 제어기(305)로 보내진다.

멀티캐스팅 통신 경로 제어기(306)는 수신된 메시지 프레임이 일정한 그룹으로 멀티캐시팅되는 프레임인지를 결정하고, 해당 멀티캐스팅 프레임의 목적지 그룹중에서 노드 자신이 포함되는지를 결정하여 출력신호선(309)으로 그 결과를 송신하는 기능을 수행한다.

두 지점간 통신 경로 제어기(305)는 수신된 메시지 프레임이 단일 노드로 통신되는 프레임인지를 결정하고, 해당 두 지점간 통시프레임의 목적지가 수신한 노드 자신인지를 결정하여 출력신호선(309)으로 그 결과를 송신하는 기능을 수행한다.

멀티캐스팅 통신 경로 제어기(306) 및 두 지점간 통신 경로 제어기(305)에서 사용되는 노드 자신의 고유 어드레스는 프레임 어드레스 검사기 외부에 있는 하드웨어 스위치의 고정된 어드레스 값을 받아들여 사용하므로 프레임 어드레스 검사기 내부에 레지스터가 존재하지 않는다.

그러나, HDLC 통신 방식에서는 통신중에 수신 프레임의 어드레스 영역에 '0'비트가 강제 삽입되는데, 종래의 프레임 어드레스 검사기는 실제 어드레스 할당이 금지된 3개의 비트를 제외한 13비트의 어드레스 검사 기능을 수행하므로, HDLC 통신 방식에서는 적용이 어려운 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위한 본 발명은 하드웨어 회로만으로 메시지 프레임의 전송 경로를 제어하므로서 신속한 메시지 프레임의 교환을 통한 최소한의 경로 제어 지연 시간을 보장하게 하고, 프레임 어드레스 검사기내에서 수신 프레임의 어드레스 영역에 HDLC 통신방식에 따라 강제 삽입된 '0'비트들이 제거된후 제어경로가 수행되도록 하며, 노드 자신의 어드레스 및 경로 제어용 애트리뷰트가 소프트웨어적으로 변경 가능하게 프레임 어드레스 검사기를 구성하므로써 하드웨어 스위치의 적용에 따른 부가회로를 배제하고 노드 구성회로의 집적도를 향상시키기 위한 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수신되는 메시지 프레임의 9비트 병렬데이터를 일정한 데이터 클럭만큼 지연시켜 전송하는 프레임 송신 제어기, 입력 데이터 클럭에 의해 수신되는 8비트 병렬메세지 프레임 데이터 중에서 시작 플래그로부터 5바이트를 저장하여 프레임 어드레스 영역에 적용된 강제 삽입 '0'비트를 검출하고 제거할 수 있도록 데이터를 유지시키는 프레임 수신 레지스터, 상기 프레임 수신 레지스터로부터 전송된 목적지 어드레스 중에서 강제 삽입된 '0'비트를 제거하여 3바이트의 순수어드레스를 구성하는 강제 삽입 '0'비트 제어기, 상기 강제 삽입 '0'비트 제어기로부터 출력되는 경로 제어에 사용될 3바이트의 위치를 재구성하는 데이터 맵핑 처리기, 외부 데이터,어드레스 데이터 쓰기 및 읽기 제어신호를 수신하여 전송하고 내부 3바이트 어드레스 및 애트리뷰트를 초기화시키는 어드레스 레지스터 관리기, 상기 데이터 맵핑 처리기로부터 노드의 특성을 결정하는 특성 비트 값에 따라 수신된 프레임의 어드레스와 어드레스 레지스터 관리기로부터 입력되는 노드 자신의 어드레스 및 애트리뷰트로 1차적인 경로 제어를 수행하고, 수신되는 외부 경로 제어 시호에 따라 최종 경로 제어를 수행하는 경로 제어기 및 상기 어드레스 레지스터 관리기로부터 출력되는 어드레스를 수신하여 해당 노드를 지정하고, 상기 경로 제어기의 각 시험 포인트를 결정하여 상기 경로 제어기에 위치 정보를 통보하고 해당 위치에 대한 현재 상태를 보고받아 출력하는 시험 포인트 관리기로 구성되는 것을 특징으로한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명이 적용되는 노드 모듈의 구성도이다.

본 발명이 적용되는 노드 모듈은 제1도에 도시한 바와 같이 U-링크 정부합(100), 버퍼 제어기(102), 수신 데이터 메모리(104), 송신 데이터 메모리(107), D-버스 정합부(123), 버스 제어기(121), 프레임 어드레스 검사기(114), 장애 정보 관리기(120), 노드 제어기(117) 및 M-버스 정합부(126)로 구성된다.

U-링크 정합부(100)는 프로세서 또는 타네트워크와 U-링크 케이블(101)로 노드와 정합시키는 기능을 수행하는 블록으로, 전기적으로 RS-422표준을 따르고 있다.

U-링크 정합부(100)를 구성하는 U-링크(101)로부터의 메시지 프레임 수신부와 송신부는 이중화된 포트로 구성되어 있어 노드의 이중화 운용을 지원할 수 있도록 되어 있으며, U-링크와 HDLC 포맷의 직렬데이터, 클럭 및 경보신호를 이중화된 신호선으로 송수신한다.

버퍼 제어기(102)는 U-링크와 D-버스간의 전송 메시지 데이터를 수신하여 외부 메모리에 저장한후 읽어내어 다음 목적지로 송신하는 기능을 수행하며, 내부적으로 U-링크로부터 U-링크 정합부(100)를 통해 D-버스로 향하는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변형시키고 전송을 제어하는 기능 모듈과, D-버스로부터 U-링크로 향하는 병렬데이터를 직렬 데이터로 변형시켜 전송을 제어하는 기능 모듈로 이루어진다.

U-링크 수신 데이터 메모리(104)는 버퍼 제어기(102)로부터 9비트 병렬 신호선(105)를 통해 입력되는 U-링크 프레임 데이터를 제어신호에 따라 저장하고, 필요시 저장된 데이터를 출력신호선(106)을 통해 버퍼 제어기(102)로 출력하며, FIFO 메모리로 구성된다.

U-링크 송신 데이타 메모리(107)는 버퍼 제어(102)로 부터 9비트 병렬 신호선(108)을 통해 입력되는 D-버스 프레임 데이타를 제어신호에 따라 저장하고, 필요시 저장된 데이타를 출력신호선(109)을 통해 버퍼 제어기(102)로 출력하며, FIFO 메모리로 구성된다.

D-버스 정합부(123)는 D-버스(125)로부터 3중화된 신호선을 통해 수신되는 프레임 동기신호, 버스 중재클럭, 데이터 클럭 및 프레임 데이터를 수신하여 버스 제어기(121)로 전송하는 수신기능과, 다수의 각 노드로부터 D-버스(125)로 송신되는 데이터 클릭 및 프레임 데이터를 D-버스(125)로 전송하는 송신 기능을 갖는다.

버스 제어기(121)는 노드 모듈내의 다수의 각 노드를 대표하여 D-버스로 프레임 데이터를 송신하기 위한 버스 중재를 주요 기능으로 하고 있으며, D-버스 정합부(123)로부터 삼중화된 병렬 데이터 신호선(124)을 통해 수신되는 프레임 데이터 신호 및 데이터 클럭을 TMR(Triple Modular Redundancy)방식으로 선택한후 프레임 어드레스 검사기(114)로 전송하는 기능과, 각 신호선에 대한 장애 발생을 감시하여 그 결과를 장애 보고 신호선(122)을 통해 장애 정보 관리기(120)로 보고하는 유지보수 기능과, 버퍼 제어기(102)로부터 데이터 및 제어정보 신호선(113)을 통해 전송되는 버스 중재 관련신호 및 프레임 데이터를 송신하는 기능을 수행한다.

프레임 어드레스 검사기(114)는 버스 제어기(121)로부터 병렬 데이터 신호선(116)을 통해 수신되는 프레임 데이터를 일시 저장하고 프레임의 최대 3바이트 어드레스 비트 영역을 검사하여 해당 프레임의 수신 여부를 판단하여 그 결과를 신호선(110)을 통해 버퍼 제어기(102)로 전달하는 경로 제어 기능을 수행한다.

장애 정보 관리기(120)는 각 버퍼 제어기(102) 및 버스 제어기(121)로부터 보고되는 각종 장애 정보를 수집하고 그 결과를 노드 제어기(117)로 보고하는 장치로, 유지 보수 기능만을 전담한다.

노드제어기(117)는 노드 모듈내의 각종 유지 보수 기능을 수행하는 장치로, 장애 정보 관리기(120)로부터 장애 정보 신호선(119)을 통해 보고되는 수집된 장애 정보를 M-버스(127)를 통해 운용자에게 보고하고, 장애 발생 부분에 대한 자체 시험을 시험제어 신호선(112,115)를 통해 관장하며, 프레임 어드레스 검사기(114)내에 있는 노드 자신의 어드레스 및 경로 제어용 애트리뷰트 레지스터들을 노드 모듈 시동시에 초기화시키는 운용기능을 갖는다.

M-버스 정합부(126)는 유지보수 채널인 M-버스와 노드 제어기(117)로부터의 노드 모듈 내부 신호선(118)을 정합시키는 장치로, 노드 운용 및 유지보수 관련 신호선 테이터 송수신을 제어한다.

본 발명에서는 고성능 프로세서간 통신망의 단위 네트워크를 구성하는 시스팀 백 프레인 버스상의 노드 수용능력을 증대시키고, 메시지 프레임의 고속 전송을 통해 경로 지연시간을 최소화시키며, 단일 보드상에 물리적으로 가능한 한계까지 다수의 노드를 집적시켜 경제성을 도모하기 위한 것으로서 프로세서 또는 네트워크와 연결되어 메시지 프레임의 경로 제어를 수행하는 노드 모듈 구조를 대상으로 한다.

제3도는 본 발명에 의한 프레임 어드레스 검사기의 구성도이다.

본 발명에 의한 프레임 어드레스 검사기는 제3도에 도시한 바와 같이 프레임 송신 제어기(200), 프레임 수신 레지스터(203), 강제 삽입 '0'비트 제거기(204), 데이터 맵핑 처리기(206), 경로 제어기(210), 어드레스 레지스터 관리기(213) 및 시험 포인트 관리기(217)로 구성된다.

프레임 송신 제어기(200)는 데이터 및 데이터 클럭 신호선(201)을 통해 수신되는 메시지 프레임의 9비트 병렬 데이터를 경로 제어 소요시간에 따라 일정한 데이터 클럭만큼 지연시켜 출력 신호선(202)을 통해 버퍼 제어기(202)로 전송하며, 고성능 프로세서간 통신망 노드에서는 0에서 2 데이터 클럭만큼 지연시켜 전송하는데, 지연을 선택적으로 할당할 수 있다.

프레임 수신 레지스터(203)는 입력 데이터 클럭에 의해 수신되는 8비트 병렬 메시지 프레임 데이터 중에서 시작 플래그('01111110')로부터 5바이트를 저장하여 프레임 어드레스 영역에 적용된 강제 삽입 '0'비트를 검출하고 제거할 수 있도록 데이터를 유지시키는 기능을 가지며, 5바이트의 용량을 갖는 쉬프트 레지스터로 구성된다.

제일 마지막단의 쉬프트 레지스터에서 시작 플래그가 검출되면 데이터 출력 신호선(211)을 통하여 시작 플래그 다음 비트부터 28비트를 동시에 송신하고, 플래그 검출 신호선(211)으로 시작 플래그가 검출되었음을 경로 제어기(208)로 보고한다.

강제삽입 '0'비트 제거기(204)는 프레임 수신 레지스터(203)로부터 전송된 목적지 어드레스 28비트중에서 HDLC 통신 방식에 의해 강제 삽입된 '0'비트의 유무를 조사하고, 해당 비트가 존재하면 어드레스 3바이트중에 삽입될 수 있는 최대 4개의 강제 삽입 '0'비트 제거하여 3바이트의 순수 어드레스를 구성하고, 출력신호선(207)을 통해 데이터 맵핑 처리기(206)로 전송한다.

데이터 맵핑 처리기(206)는 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)로부터 출력되는 경로 제어에 사용될 3바이트의 위치를 재구성하는 장치로, 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)로부터 출력되는 어드레스의 시작 플래그의 다음 첫 번째 한 바이트를 비트 23에서 비트 16으로, 두 번째 한 바이트를 비트 15에서 비트 8로, 세 번째 한 비트를 비트 7에서 비트 0으로 맵핑시킨다.

재구성된 3바이트 어드레스는 어드레스 출력신호선(209)을 통해 경로 제어기(208)로 전송된다.

어드레스 레지스터 관리기(213)는 외부데이터, 어드레스, 데이터 쓰기 및 읽기 제어 신호를 수신하여 전송하고 내부 3바이트 어드레스 및 애트리뷰트를 초기화시킨다.

즉, 어드레스 레지스터 관리기(213)는 외부 데이터, 어드레스, 데이터 쓰기 및 읽기 제어 신호선 (214)을 통해 내부 3바이트 어드레스 및 각종 애트피뷰트를 초기화 시키고 그 결과값들을 경로제어에 사용되도록 출력신호선(215)을 통해 경로 제어기로 제공하는 기능을 수행하며, 경로 제어기(208)의 내부중요 지점을 외부에 해당 상태가 출력될 수 있도록 하기 위한 어드레스를 출력신호선(218)을 통해 시험 포인트 관리기(217)로 전달한다.

시험 포인트 관리기(219)는 어드레스 레지스터 관리기(213)로부터 출력되는 어드레스를 수신하여 해당 노드를 지정하고, 경로 제어기(206)의 각 시험 포인트를 결정하여 경로 제어기(208)에 위치 정보를 통보하고 해당 위치에 대한 현재 상태를 보고받아 출력한다.

즉, 시험 포인트 관리기(217)는 프레임 어드레스 관리기가 동시에 처리할 수 있는 노드 수에 따라 각 노드를 지정하고 경로 제어기(208)의 각 시험 포인트를 결정하기 위한 어드레스 디코더 회로를 구성되어 있다.

시험 포인트가 결정되면 위치 결정 신호선(219)을 통해 경로 제어기(208)에 그 위치 정보를 통보하고 해당 위치에 대한 현재 상태를 보고 받아 외부출력 신호선(220)으로 전송한다.

경로 제어기(210)는 데이터 맵핑 처리기(206)로부터 노드의 특성을 결정하는 특성 비트 값에 따라 수신된 프레임 어드레스와 어드레스 레지스터 관리기(213)로부터 입력되는 노드 자신의 어드레스 및 애트리뷰트로 1차적인 경로 제어를 수행하고, 외부 경로 제어 입력 신호선(216)을 통하여 수신되는 외부 경로 제어 신호에 따라 최종 경로 제어를 수행한다.

경로 제어 결과는 수신허용 정보신호선(210)을 통해 버퍼 제어기(202)로 전달된다.

어드레스 제어 신호선(212)은 프레임 어드레스 검사기 내부에 있는 모든 어드레스의 초기화를 위한 리세트 신호선으로, 프레임 수신 레지스터(203), 어드레스 레지스터 관리기(213) 및 경로 제어기(208)의 내부 어드레스를 초기화시키는 기능을 수행한다.

이와 같이 구성되는 프레임 어드레스 검사기의 동작 과정을 설명한다. 입력 데이터 클럭에 의해 수신되는 8비트 병렬 메시지 프레임 데이터는 시작 플래그('01111110')로부터 5바이트가 프레임 수신 레지스터(200)에 저장된다.

이때 시작 플래그가 검출되면 플래그 검출 신호선(211)을 통해 경로 제어기(208)로 시작 플래그가 검출되었음을 알린다.

프레임 수신 레지스터(203)로부터 전송된 목적지 어드레스 28비트는 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)에서 강제 삽입 '0'비트의 존재 유무에 따라 강제 삽입 '0'비트가 제거된후 3바이트의 순수 어드레스로 구성되어 출력신호선(207)을 통해 데이터 맵핑 처리기(206)로 전송된다. 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)로부터 출력되는 3바이트의 데이터는 데이터 맵핑 처리기(206)에서 시작 플래그의 다음으로부터 3바이트로 나뉘어 비트 23으로부터 비트 16, 15로부터 비트 8, 비트 7로 부터 비트 0으로 맵핑된 후 어드레스 출력신호선(209)를 통해 경로 제어기(208)로 전송된다.

데이터 맵핑 처리기(206)로부터 출력되는 프레임의 어드레스와 어드레스 레지스터 관리기(213)로부터 출력되는 노드 자신의 어드레스 및 애트리뷰트는 경로 제어기(208)에서 1차적인 경로 제어에 이용되고, 외부 경로 제어 입력 신호선(216)을 통해 수신되는 제어신호에 따라 경로 제어기(208)에서 최종 경로 제어가 수행된다.

이상과 같은 본 발명은 메시지 프레임의 신속한 경로 제어로 노드 내에서 경로 지연 시간을 최소화시키고, HDLC 포맷의 어드레스 전체 비트 영역을 목적지 어드레스로 할당할 수 있도록 통신상에서 강제 삽입된 '0'비트들을 제거하여 경로 제어를 수행하므로서 특정 어드레싱 체계하에서도 최대로 네트워크를 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

수신되는 메시지 프레임의 9비트 병렬 데이터를 일정한 데이터 클럭만큼 지연시켜 전송하는 프레임 송신 제어기(200), 입력 데이터 클럭에 의해 수신되는 8비트 병렬 메시지 프레임 데이터 중에서 시작 플래그로부터 5바이트를 저장하여 프레임 어드레스 영역에 적용된 강제 삽입 '0'비트를 검출하고 제거할 수 있도록 데이터를 유지시키는 프레임 수신 레지스터(203), 상기 프레임 수신 레지스터(203)로부터 전송된 목적지 어드레스 중에서 강제 삽입 '0'비트를 제거하여 3바이트의 순수 어드레스를 구성하는 강제 삽입 '0'비트 제거기(204), 상기 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)로부터 출력되는 경로제어에 사용될 3바이트의 위치를 재구성하는 데이터 맵핑 처리기(206), 외부 데이터, 어드레스, 데이터 쓰기 및 읽기 제어 신호를 수신하여 전송하고 내부 3바이트 어드레스 및 애트리뷰트를 초기화시키는 어드레스 레지스터 관리기(213), 상기 데이터 맵핑 처리기(206)로부터 노드의 특성을 결정하는 특성비트 값에 따라 수신된 프레임의 어드레스와 어드레스 레지스터 관리기(213)로부터 입력되는 노드 자신의 어드레스 및 애트리뷰트로 1차적인 경로 제어를 수행하고, 수신되는 외부 경로 제어 신호에 따라 최종 경로 제어를 수행하는 경로 제어기(210) 및 상기 어드레스 레지스터 관리기(213)로부터 출력되는 어드레스를 수신하여 해당 노드를 지정하고, 상기 경로 제어기(206)의 각 시험 포인트를 결정하여 상기 경로 제어기(208)에 위치 정보를 통보하고 해당 위치에 대한 현재 상태를 보고받아 출력하는 시험 포인트 관리기(219)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.
제1항에 있어서, 상기 프레임 수신 레지스터(203), 어드레스 레지스터 관리기(213) 및 경로 제어기(208)의 내부 레지스터를 초기화 하기 위한 레지스터 제어신호선(212)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.
제1항에 있어서, 상기 프레임 송신 제어기(200)는 수신되는 메시지 프레임의 9비트 병렬 데이터를 경로 제어 소요시가나에 따라 0에서 2 데이터 클럭만큼 지연시켜 전송하는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.
제1항에 있어서, 상기 프레임 수신 레지스터(203)는 5바이트의 용량을 갖는 쉬프트 레지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.
제1항에 있어서, 상기 강제 삽입 '0'비트는 3바이트의 어드레스 중 최대 4개가 삽입되는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.
제1항에 있어서, 상기 데이터 맵핑 처리기(206)는 상기 강제 삽입 '0'비트 제거기(204)로부터 출력되는 어드레스의 시작 플래그의 다음 첫 번째 한 바이트를 비트 23에서 비트 16으로, 두 번째 한 바이트를 비트 15에서 비트 8로, 세 번째 한 비트를 비트 7에서 비트 0으로 맵핑시키는 것을 특징으로 하는 고성능 프로세서간 통신망 노드의 프레임 어드레스 검사기.