KR100597436B1

KR100597436B1 - 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100597436B1
Application number: KR1020040106604A
Authority: KR
Inventors: 박성희; 최상성; 박광로
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-07-10
Also published as: KR20060067712A; US20060126671A1

Abstract

본 발명은 임의의 두 개 또는 다수의 무선1394 시스템 간에 등시성 데이터 및 비동기 데이터를 전송하기 위하여 필요한 사이클 타임의 동기를 맞추기 위한 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 소정의 클럭 신호에 의해 사이클 타임을 발생시키는 사이클 타임 발생기, 입력되는 비콘에 동기화되어 상기 사이클 타임 발생기로부터의 사이클 타임을 저장하는 사이클 타임 레지스터, 상기 사이클 타임 레지스터의 사이클 타임과 다른 장치에서 발생한 사이클 타임을 저장하기 위한 사이클 타임 임시저장부와, 상기 사이클 타임 레지스터 및 상기 사이클 타임 임시저장부의 사이클 타임의 계산 및 조절에 대한 동작을 관리하는 사이클 타임 관리부와, 상기 사이클 타임 관리부에 의해 사이클 타임을 조정하기 위한 사이클 타임 조절부를 포함하여 구성된다.

고속직렬버스, 사이클 타임, 무선1394, IEEE1394, PAL

Description

무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법{CYCLE TIME SYNCHRONIZATION APPPARATUS FOR WIRELESS 1394 SYSTEM AND METHOD THEREFOR}

도 1은 본 발명에 적용되는 무선 1394 시스템도,

도 2는 도 1에서의 무선 1394 중개자 및 무선 1394 슬레이브의 사이클 타임 동기화를 위한 신호 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치의 기능 블록도,

도 4는 도 3에서의 사이클 타임 임시 저장부의 버퍼 구조도,

도 5는 도 3에서의 사이클 타임 조절부의 상세 기능 블록도,

도 6은 도 5에서의 사이클 타임 조정신호의 타이밍도,

도 7은 도 3에서의 사이클 타임 발생기 및 사이클 타임 레지스터의 상세 블록도,

도 8은 도 7에서의 사이클 타임 레지스터 비트 구조도,

도 9는 도 3에서의 사이클 타임 발생기의 사이클 타임 발생 순서도,

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 중개자의 사이클 타임 동기화 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도,

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 슬레이브의 사이클 타임 동기화 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 사이클 타임 임시저장부

20 : 사이클 타임 관리부

30 : 사이클 타임 조절부

40 : 사이클 타임 레지스터

50 : 사이클 타임 발생기

본 발명은 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 임의의 두 개 또는 다수의 무선1394 시스템 간에 등시성 데이터 및 비동기 데이터를 전송하기 위하여 필요한 사이클 타임의 동기를 맞추기 위한 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래에는 IEEE1394 데이터의 전송이 무선망이 아닌 유선망에서의 데이터 전송이었기에 각 노드간의 사이클 타임의 동기를 맞추는데 별다른 문제가 없었으나, 전송매체가 무선인 경우, 두 시스템 간에 상호 연결이나 데이터를 전송할 때, 에러의 발생과 전송지연과 재전송 등의 요구로 각 시스템의 사이클 타임을 정확히 맞추는데 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어 지는 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 무선1394 중개자와 다수의 무선1394 슬레이브가 상호 규정된 프로토콜에 의하여 사이클 타임을 전송하여 두 시스템간의 사이클 타임을 동기화하여 등시성 데이터 및 비동기 데이터의 전송을 원활하게 하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치는, 하나의 무선 1394 중개자와 하나 이상의 무선 1394 슬레이브들을 포함하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치에 있어서, 소정의 클럭 신호에 의해 사이클 타임을 발생시키는 사이클 타임 발생기, 입력되는 비콘에 동기화되어 상기 사이클 타임 발생기로부터의 사이클 타임을 저장하는 사이클 타임 레지스터, 상기 사이클 타임 레지스터의 사이클 타임과 다른 장치에서 발생한 사이클 타임을 저장하기 위한 사이클 타임 임시저장부와, 상기 사이클 타임 레지스터 및 상기 사이클 타임 임시저장부의 사이클 타임의 계산 및 조절에 대한 동작을 관리하 는 사이클 타임 관리부와, 상기 사이클 타임 관리부에 의해 사이클 타임을 조정하기 위한 사이클 타임 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 방법은, 물리 계층, MAC 계층, PAL 및 응용(application) 계층을 갖는 무선 1394 중개자의 사이클 타임 동기화 방법에 있어서, 상기 PAL에서 MAC 계층으로 비콘의 발생을 요구한 후, 비콘이 전송되었는지를 확인하는 제1 단계와, 상기 비콘이 전송되었을 경우에, 상기 PAL에서 사이클 타임 ASIE 생성을 요구한 후, MAC 계층으로부터 비콘 발생 지시를 수신했는지를 확인하는 제2 단계와, 상기 MAC 계층으로부터 비콘 발생 지시를 수신했을 경우에, 상기 PAL에서 제2 레지스터로부터 사이클 타임을 읽고, 이 사이클 타임을 임시 저장하고, 사이클 타임 ASIE를 생성하는 제3 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 방법은, 물리 계층, MAC 계층, PAL 및 응용(application) 계층을 갖는 무선 1394 슬레이브의 사이클 타임 동기화 방법에 있어서,

상기 PAL에서 MAC 계층에게 비콘의 수신여부 확인을 요구하고, 비콘이 수신되었는지의 여부를 확인하는 제1 단계와, 상기 비콘이 수신되었을 경우에, 상기 MAC 계층에서 비콘 수신이 지시되었는지의 여부를 확인하는 제2 단계와, 상기 비콘 수신이 지시되었을 경우에, 상기 PAL에서 제2 레지스터의 사이클 타임을 읽고, 그 사이클 타임을 임시 저장하는 제3 단계와, 상기 PAL에서 MAC 계층으로부터 사이클 타임 ASIE를 수신하고, 같은 비콘 번호에서 발생한 중개자 사이클 타임에서 슬레이브 사이클 타임의 드리프트를 계산하여 제3 레지스터에 그 드리프트를 저장하는 제4 단계와, 사이클 타임을 조절하기 위하여 클럭 한 주기의 신호를 발생시켜 이벤트를 활성화하는 제5 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 무선 1394 시스템도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 무선 1394 시스템은 무선 1394 중개자(200)와 무선 1394 슬레이브(300)로 구성된다.

상기 무선 1394 중개자(200)와 무선 1394 슬레이브(300) 각각은 물리 계층(205,204)(305,304), MAC(Media Access Control) 계층(203)(303), PAL(Protocol Adaptation Layer)(202)(302), 및 응용(Application)계층(201)(301)으로 구성된다.

상기 각각의 물리계층(205,204)(305,304)은 UWB(Ultra Wide Band)를 도입하여 UWB RF(205)(305)와 UWB MODEM(204)(304)로 구성된다. 상기 MAC 계층(203)(303)은 IEEE802.15.3 MAC을 도입하며, 상기 MAC 계층 이하의 영역을 가상의 IEEE1394 처럼 보이게 하기 위하여 PAL(Protocol Adaptation Layer)(202)(302)이 도입되며, PAL(202)(302)은 Application 계층(201)(301)과 연결되어 IEEE1394 형태의 데이터를 전송하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치의 블록도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치는 24.576MHz 클럭 신호(60)에 의해 사이클 타임을 발생시키는 사이클 타임 발생기(50)와, 입력되는 비콘에 동기화되어 상기 사이클 타임 발생기(50)로부터의 사이클 타임을 저장하는 사이클 타임 레지스터(40)와, 상기 사이클 타임 레지스터(40)의 사이클 타임과 다른 장치에서 발생한 사이클 타임을 저장하기 위한 사이클 타임 임시저장부(10)와, 상기 사이클 타임 레지스터(40) 및 상기 사이클 타임 임시저장부의 사이클 타임의 계산 및 조절에 대한 동작을 관리하는 사이클 타임 관리부(20)와, 상기 사이클 타임 관리부(20)에 의해 사이클 타임을 조정하기 위한 사이클 타임 조절부(30)로 구성된다.

도 5는 도 3에서의 사이클 타임 조절부의 상세 블록도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사이클 타임 조절부(30)는 이벤트(event) 비트를 갖는 레지스터(310)와, 상기 레지스터(310)의 이벤트 비트를 도 6의 이벤트 신호(330)로 이용하여 클럭(CLK)(340)에 동기되어 하나의 클럭주기(350)로 출력신호(COUTPUT)을 생성하는 이벤트 발생기(320)로 구성된다.

도 7은 도 3에서의 사이클 타임 발생기 및 사이클 타임 레지스터의 상세 블록도를 도시한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 사이클 타임 발생기는(50)는 24.576MHz 클럭(60)을 수신하여 3,072개의 사이클_옵셋값과 8,000개의 사이클_카운트값과 7비트의 초단위 카운트값을 카운팅하는 카운터(410)와, 상기 사이클 타임 조절부(30)의 이벤트 신호에 의해 현재의 사이클 타임과 드리프트를 연산하여 카운터의 값을 조절하는 연산부(450)로 구성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 사이클 타임 레지스터(40)는 상기 사이클 타임 발생기(50)로부터의 현재의 사이클 타임을 저장하는 제1 레지스터(420)와, 비콘(471)의 발생과 함께 사이클 타임을 저장하는 제2 레지스터(430)와, 계산된 드리프트를 저장하는 제3 레지스터(440)로 구성된다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치의 동작을 도 2, 도 6, 도 8 및 도 9 내지 도 11를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 사이클 타임 발생기(50)의 카운터(410)는 24.576MHz 클럭 신호(60)를 수신하여 도 9에 도시된 과정을 수행하여 40.69ns의 주기로 3072의 사이클_옵셋(500)과 125us의 주기로 8KHz의 사이클_카운트(530)와 초단위의 값(550)을 생성한다.

상기 카운터(410)로부터 생성된 사이클 타임은 24.576MHz 클럭에 동기되어 제1 레지스터(420)에 연속적으로 저장된다. 연속적으로 제1 레지스터(420)에 저장된 사이클 타임은 비콘 인에이블 신호(471)가 활성화된 시점에서 현재의 사이클 타임이 제2 레지스터(430)에 저장된다.

상기 무선 1394 중개자(200)와 무선 1394 슬레이브(300)의 사이클 타임 동기화를 위해 무선 1394 중개자(200)의 PAL(202)은 MAC 계층(203)으로 비콘 발생을 요구한다(600). 상기 PAL(202)은 MAC 계층(203)으로부터 비콘 발생 확인을 받을 때까지 대기한다(610).

무선 1394 슬레이브(300)의 PAL(302)은 비콘 수신 여부에 대한 응답을 요구하기 위해 비콘 수신 요구를 MAC 계층(303)으로 한다(700). PAL(302)은 비콘이 수신 되었을 때 MAC 계층(303)이 PAL(302)에게 알려주기 위한 약속인 비콘 수신 확인을 받을 때까지 대기한다(710).

무선 1394 중개자(200)에서 PAL(202)은 비콘 발생 확인을 성공적으로 수신한 후에, 실제 사이클 타임을 무선 1394 슬레이브(300)에 전송하기 위하여 사이클 타임 ASIE(Application Standard Information Element) 데이터를 구성하여 MAC 계층(203)에게 ASIE 전송 요구를 한다(620). 상기 MAC 계층(203)은 비콘을 발생한 경우, 비콘 발생 지시를 PAL(202)에 알리며(630), 상기 PAL(202)은 사이클 타임을 측정하여 제2 레지스터(430)에 저장하고 ASIE를 생성하여 ASIE 전송 요구를 하게 된다(640). 이러한 동작을 반복적으로 수행하여 무선 1394 중개자(200)는 비콘이 발생할 때마다 사이클 타임 값을 무선 1394 슬레이브(300)로 전송하게 된다.

무선 1394 슬레이브(300)에서 PAL(202)은 비콘 수신 확인을 성공적으로 수신한 후에, MAC 계층(303)은 비콘을 수신한 경우(710), 비콘 수신 지시를 PAL(302)에 알리며(720), PAL(302)은 사이클 타임을 측정하여 제2 레지스터(430)에 저장한다(730). 그 저장된 데이터는 사이클 타임 임시저장부(10)에 저장되어 비콘 번호와 함께 관리한다. PAL(302)은 MAC 계층(303)으로부터 ASIE 수신 지시을 받는다(740). 비콘 수신 요구 후에 가장 첫번째 ASIE 수신 지시는 무시한다. 두번째 비콘 수신 지시부터는 전송된 사이클 타임 ASIE에서 사이클 타임 값을 축출하여 사이클 타임 임시저장부(10)에 저장한다. 동일한 비콘 번호의 사이클 타임의 차를 계산하여(750), 제3 레지스터(440)에 저장하여(760) 현재의 사이클 타임을 조절(273)하여 사이클 타임 동기화를 완료한다.

한편, 정확한 시간에 사이클 타임을 조절하기 위하여, 도 5에 도시된 바와같이, 레지스터(310)의 이벤트(Event) 비트를 활성화하여 이벤트 발생기(320)의 입력신호로 만들고, 클럭 신호(CLK)에 동기하여 한 주기의 출력 신호(OUTPUT)를 도 6의 타이밍도와 같이 생성한다. 도 5의 출력 신호(OUTPUT)는 사이클 타임을 조절하기 위한 신호로 사용된다. 상기 출력 신호(OUTPUT)는 카운터(410)를 연산된 값으로 프리셋한다.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치 및 그 방법에 의하면, 무선1394 시스템에서 무선1394 중개자와 무선1394 슬레이브간에 등시성 데이터 및 비동기 데이터 전송을 할 때, 그 유효성 여부를 판단하기 위한 사이클 타임의 정확한 동기를 맞추어주며 사이클 타임의 부정확성으로 인한 데이터 전송의 유실을 줄이는데 효과적으로 작용한다.

Claims

하나의 무선 1394 중개자와 하나 이상의 무선 1394 슬레이브들을 포함하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치에 있어서,

소정의 클럭 신호에 의해 사이클 타임을 발생시키는 사이클 타임 발생기;

입력되는 비콘에 동기화되어 상기 사이클 타임 발생기로부터의 사이클 타임을 저장하는 사이클 타임 레지스터;

상기 사이클 타임 레지스터의 사이클 타임과 다른 장치에서 발생한 사이클 타임을 저장하기 위한 사이클 타임 임시저장부와;

상기 사이클 타임 레지스터 및 상기 사이클 타임 임시저장부의 사이클 타임의 계산 및 조절에 대한 동작을 관리하는 사이클 타임 관리부와;

상기 사이클 타임 관리부에 의해 사이클 타임을 조정하기 위한 사이클 타임 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치.
상기 제 1 항에 있어서,

상기 사이클 타임 발생기는 상기 소정의 클럭을 수신하여 제1 소정 갯수의 사이클_옵셋값과 제2 소정 갯수의 사이클_카운트값과 7비트의 초단위 카운트값을 카운팅하는 카운터와;

상기 사이클 타임 조절부의 이벤트 신호에 의해 현재의 사이클 타임과 드리프트를 연산하여 카운터의 값을 조절하는 연산부로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치.
상기 제 1 항에 있어서,

상기 사이클 타임 레지스터는 상기 사이클 타임 발생기로부터의 현재의 사이클 타임을 저장하는 제1 레지스터와;

비콘의 발생과 함께 사이클 타임을 저장하는 제2 레지스터와;

계산된 드리프트를 저장하는 제3 레지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치.
상기 제 1 항에 있어서,

상기 사이클 타임 조절부는 이벤트(event) 비트를 갖는 레지스터와;

상기 레지스터의 이벤트 비트를 이벤트 신호로 이용하여 클럭에 동기되어 하나의 클럭주기로 출력신호을 생성하는 이벤트 발생기으로 구성되는 무선 1394 시스템의 사이클 타임 동기화 장치.
물리 계층, MAC 계층, PAL 및 응용(application) 계층을 갖는 무선 1394 중개자의 사이클 타임 동기화 방법에 있어서,

상기 PAL에서 MAC 계층으로 비콘의 발생을 요구한 후, 비콘이 전송되었는지를 확인하는 제1 단계와;

상기 비콘이 전송되었을 경우에, 상기 PAL에서 사이클 타임 ASIE 생성을 요구한 후, MAC 계층으로부터 비콘 발생 지시를 수신했는지를 확인하는 제2 단계와;

상기 MAC 계층으로부터 비콘 발생 지시를 수신했을 경우에, 상기 PAL에서 제2 레지스터로부터 사이클 타임을 읽고, 이 사이클 타임을 임시 저장하고, 사이클 타임 ASIE를 생성하는 제3 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 무선 1394 중개자의 사이클 타임 동기화 방법.
물리 계층, MAC 계층, PAL 및 응용(application) 계층을 갖는 무선 1394 슬레이브의 사이클 타임 동기화 방법에 있어서,

상기 PAL에서 MAC 계층에게 비콘의 수신여부 확인을 요구하고, 비콘이 수신되었는지의 여부를 확인하는 제1 단계와;

상기 비콘이 수신되었을 경우에, 상기 MAC 계층에서 비콘 수신이 지시되었는지의 여부를 확인하는 제2 단계와;

상기 비콘 수신이 지시되었을 경우에, 상기 PAL에서 제2 레지스터의 사이클 타임을 읽고, 그 사이클 타임을 임시 저장하는 제3 단계와;

상기 PAL에서 MAC 계층으로부터 사이클 타임 ASIE를 수신하고, 같은 비콘 번호에서 발생한 중개자 사이클 타임에서 슬레이브 사이클 타임의 드리프트를 계산하여 제3 레지스터에 그 드리프트를 저장하는 제4 단계와;

사이클 타임을 조절하기 위하여 클럭 한 주기의 신호를 발생시켜 이벤트를 활성화하는 제5 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 무선 1394 슬레이브의 사이클 타임 동기화 방법.