인터페이스 회로(INTERFACE CIRCUIT)

공개특허 10-2004-0026137
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
H04L 12/46
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0026137
2004년03월27일
(21) 출원번호 10-2003-7014288
(22) 출원일자 2003년11월01일
번역문 제출일자 2003년11월01일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2002/004286 (87) 국제공개번호 WO 2002/089421
(86) 국제출원출원일자 2002년04월18일 (87) 국제공개일자 2002년11월07일
(30) 우선권주장 01250155.7 2001년05월02일 EP(EP)
(71) 출원인 톰슨 라이센싱 에스.에이.
프랑스 92648 블로뉴 세데 께 알퐁스 르 갈로 46
(72) 발명자 스웨이들러,지크프리트
독일30989게흐르덴수에드펠드10
하우프트,디에터
독일31832스프린즈스테인쿠흘러가텐2
가에드케,쿨라우스
독일30659하노버샤우만웨그22
보르숨,말테
독일30167하노버크니에스트르6
슈트제,허버트
독일29227셀레링웨그2
(74) 대리인 주성민
백만기
전경석
심사청구 : 없음
(54) 인터페이스 회로
요약
본 발명은 IEEE 1394 버스의 무선 확장에 관한 것이다. 무선 브리지(9)에 의하여 1394 장치의 두 클러스터가 각각
연결되는 시나리오를 상정한다. 하나의 클러스터의 장치는 브리지 어웨어(bridge-aware) 없이 다른 클러스터의 장
치와 통신한다. 그러나, 무선 브리지는 버스 리셋 아이솔레이션(bus reset isolation)을 제공한다. 이것은 클러스터 중
하나에서 버스 리셋이 일어날 때마다 문제점을 유발한다. 이 문제점을 해결하기 위하여 상기 무선 브리지(9)의 1394
인터페이스(11)에 셀프 식별 패킷을 위한 버퍼 메모리(22)를 구현하는 것이 제안되었다. 특히, 이 버퍼 메모리들(22)
은 1394 인터페이스(11)의 물리적 층 부분(21)에서 구현될 것이다. 버퍼 메모리로, 다른 클러스터에서의 버스 스테이
션의 셀프 식별 패킷이 수집될 수 있고 이 패킷들은, 버스 리셋이 일어난 버스에 연결된 무선 브리지 박스에 버스 그
랜트(bus grant)가 할당될 때의 버스 리셋 후 네트워크의 셀프 구성 단계(self configuration phase)동안 쉽게 판독
될 수 있다. 1394 인터페이스의 물리적 층 섹션은 모조적인 셀프 식별 패킷을다른 클러스터의 모든 버스 스테이션에
대하여 전송하고 그리하여 긴 지연없이 데이터 통신이 계속 될 수 있다.
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대표도
도 4
색인어
인터페이스, 클러스터, 셀프 식별 패킷, 버스
명세서
기술분야
본 발명은 제1 통신 버스 및 제2 통신 버스 사이를 브리지하기 위한 브리지 포털 기능(bridge portal function)을 갖
는 장치를 통신 버스에 접속하기 위한 인터페이스에 관한 것이다.
배경기술
홈 시스템(home system) 분야에서, IEEE 1394 버스는 비동시성 및 동시성 전송 능력을 갖춘 중요한 통신 시스템이
되었다. IEEE 1394 시리얼 버스는 가전 제품 및 컴퓨터 산업 모두에서, 단말기 간의 데이터 교환용 버스로 국제적으
로 표준화되고 광범위하게 사용되고 있다. 상기 표준은 정확하게 말하면, 1996년 8월, 미국 뉴욕 시 IEEE에서의, 'IE
EE Standard for high performance serial bus, (IEEE) STD 1394-1995'이다. 2000년에, 참조 부호 'IEEE 1394-
2000'로 개정판이 완성되었다.
IEEE 1394 버스는 배선 버스(wired bus)이며, 최대 63개의 스테이션이 버스 라인을 통해 통신에 관여할 수 있다는
데 특징이 있다. 63개의 스테이션은 아파트 또는 주택에 분산될 수 있다. 2개의 스테이션 간의 최대 거리는 4.5 m이
다. 그러나, 그 거리를 넘어서서 존재하는 솔루션도 있다.
모든 배선 버스 시스템에서의 문제점은 버스 스테이션이 위치될 모든 방에 버스 케이블이 설치될 필요가 있다는 것이
다. 이러한 문제점으로 인해, IEEE 1394 표준의 무선 확장의 필요성이 생겨났다. 스탠드 얼론 장치 또는 장치들의 클
러스터는 무선 링크에 의해 제1 클러스터와 통신할 것이다.
한편, 무선 링크용으로 사용될 수 있는 무선 프로토콜이 있다. 'Broadband Radio Access Networks (BRAN); Hiper
lan Type 2; Packet based convergence layer; Part 3: IEEE 1394 Service Specific Convergence Sublayer (SS
CS)'의 문서는 ETSI BRAN Hiperlan/2 무선 네트워크 상에서 IEEE 1394 링크 층을 에뮬레이션하는 부 계층(sublay
er)을 정의한다. 부 계층은 그 자체로 배선 1394 버스들 사이의 브리지 장치에, 또는 스탠드 얼론 무선 장치에 존재할
수 있다. 두 개의 버스가 브리지를 통하여 접속될 경우, 이들 두 개의 버스는 여전히 IEEE 1394 표준의 관점으로부터
는 다른 것으로 고려된다. 더욱이, 부 계층은 스탠드 얼론 장치 내에 존재하여야 하므로, 표준 1394 장치는 먼저, 무선
링크를 통하여 네트워크에 링크되기 위해서 수정되어야 한다.
다른 버스들(다른 버스 ID를 가짐)의 상호 접속은 IEEE 1394 브리지를 포함하며, 이것은 IEEE P1394.1 작업 그룹(
working group)에 의해 최근에 정의되었다. 다른 버스 ID의 사용 때문에, 브리지 상에 작용하는 애플리케이션은 브
리지 어웨어(bridge aware)일 것이다.
클러스터의 1394 버스 케이블을 무선 브리지로 접속하는 박스는 표준 동조 인터페이스(standard conform interface
)를 가질 필요가 있으나, 한편, 네트워크의 셀프 구성 단계(self configuration phase)에 관계되는 일부 부가적인 기능
을 가질 필요가 있다. 1394 버스는 실제 삽입 기능(live insertion capability)을 가지며, 장치가 버스로부터 추가되거
나 제거될 때마다 버스 리셋이 행하여진다. 버스 리셋 후 각 버스 노드는 버스에 셀프 식별 패킷(self-id packet)을 전
송하며, 이것에 의해, 버스 상의 모든 다른 스테이션이 버스 상에 얼마나 많은 스테이션이 존재하는지에 대해 인식하
게 된다. ID 번호는 6 비트 숫자이므로, 64개의 장치가 구별될 수 있다. 1394 표준에서 정의된 특수한 방식이 있으며,
이것에 의해, ID 번호가 스테이션에 할당된다. 이것에 대해서는 이하에서 더 상세히 설명할 것이다.
네트워크 상의 스테이션이 하나의 1394 버스 상에 속하도록 구성되면, 셀프 구성 단계는 브리지 회로 중간물(bridge
circuit in-between)을 갖는 두 클러스터 내에서 조정된 방식으로 수행되어야 한다.
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제2 클러스터의 장치들은 그들이 무선 링크를 통하여 네트워크에 접속되는 지에 대하여 인식하지 못한다. 투명적 동
작(transparent operation)을 달성하기 위해서는, 무선 컨버터들이 두 버스들 상에서의 토폴로지(topology)를 반영
하고 있는 셀프 식별 패킷들을 발생할 것이다.
발명의 상세한 설명
IEEE 1394 표준에 따르면 버스(bus)의 리셋 후에 셀프 ID 패킷(self-ID packet)의 생성이 1394 인터페이스 회로의
물리 계층(physical layer) 섹션에서 수행된다. 본 발명에 따르면, 무선 링크를 위해 박스들을 연결하는 인터페이스들
은 각각의 경우에 강화된 1394 인터페이스를 가질 수 있다. 이들은 버퍼 메모리를 포함할 수 있으며, 이들 버퍼 메모
리 내에는 같은 클러스터에 속하지 않는 스테이션 의 ID 패킷들이 저장된다. 이 버퍼 메모리는 인터페이스의 물리적
계층 회로 섹션의 부분일 수 있다. 이는 버스 리셋 후에 커뮤니케이션이 가능한 한 빨리 개시되기 때문이다. 물리 계층
섹션에서의 버퍼의 실행에 의해 버스 허가(bus grant)와 셀프 ID 패킷 전송 사이에 매우 근소한 지연이 있게 된다. 버
퍼 애플리케이션 데이터에 사용되는 상기 버퍼 메모리는 더 작을 수도 있다.
나아가, 본 발명에 따른 인터페이스 회로의 발전은 종속항에 명시된 수단의 장점에 의해 가능하다. 셀프 ID 패킷의 선
택동안 버퍼 메모리는 셀프 ID 패킷의 데이터 워드를 저장하기 위해 노드 카운터(node counter) 및 데이터 워드 카운
터에 의해 어드레스된다. 셀프 ID 패킷이 오름 차순으로 수신되므로, 이들은 메모리 내에 동일 차수로 기록될 수 있으
며, 복잡한 어드레스 관리 로직의 실행이 필요하지는 않다.
다수의 특정 제어 레지스터들이 카운터의 증가, 프리셋팅, 리셋팅과 같은 노드 카운터 및 데이터 워드 카운터의 동작
을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
나아가 레지스터들은 박스가 단지 수신된 셀프 ID 패킷을 듣거나, 박스가 셀프 ID 패킷을 박스로 보내는 범위와 같이,
버퍼 메모리에서 특정 범위를 위한 시작값 및 종료값에 대한 포인터로서 실행될 수 있다. 이는 셀프 구성 단계(self-c
onfiguration phase) 동안 어드레스의 생성을 용이하게 한다.
상기 인터페이스 회로가 버스 리셋 후에 각 시간을 어드레싱하는 버퍼 메모리를 위한 오프셋 값을 계산하기 위한 수
단을 포함하는 것이 유리하다. 여기에서 상기 오프셋 값은 브리지 플러스 1의 다른 쪽의 커뮤니케이션 버스로부터 수
신된 셀프 ID 패킷의 수의 차이와 상술한 추가 레지스터들 중 하나의 시작 및 종료 어드레스로서 계산된다. 이는 첫번
째 버스가 종료된 네트워크의 셀프 구성 단계를 리셋하고 두번째 버스가 리셋한 위상의 변경이 요구될 때 셀프 ID 패
킷의 직접적인 생성을 허용한다. 여기서, 두번째 버스 리셋 전에 이미 존재하는 스테이션들 사이의 데이터 커뮤니케
이션은 매우 빠르게 유지될 수 있다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 대표적인 실시예들이 도면에서 나타내어지고, 아래의 상세한 설명에서 더욱 자세하게 설명된다.
도 1은 무선 브리지를 경유하여 서로 연결된 두 개의 1394 클러스터를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 인터페이스 회로를 도시하는 블록도.
도 3은 셀프 ID 패킷의 포맷을 도시하는 도면.
도 4는 인터페이스 회로에서 레지스터에 대한 기록 요청의 포맷을 도시하는 도.
도 5는 셀프 구성 단계에서 셀프 ID 패킷을 저장하기 위한 버퍼 메모리의 어드레싱을 위한 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 버퍼 메모리의 구성의 제1 예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 버퍼 메모리의 구성의 제2 예를 도시하는 도면.
실시예
도 1은 1394 버스 스테이션과 그 사이에 무선 브리지를 구비한 2개의 1394 버스를 나타낸다. 제1 1394 버스는 할당
된 참조번호 7을 갖는다. 제1 및 제2 1394 장치는 참조번호 1 및 2로 도시된다. 이와 같은 장치는 TV 세트, VCR, 캠
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코더, 셋톱박스, DVD 플레이어 등이나 PC, 노트북 등과 같은 컴퓨터와 같은 가전제품일 수 있다. 이러한 장치 각각은
표준을 따르는 1394 장치이고, 대응하는 1394 인터페이스(10)를 갖는다.
무선 링크(9)에 대하여 제1 송수신기 박스는 참조번호 3으로 도시된다. 이 박스는 또한 1394 버스 라인(7)에 연결되
기 때문에 1394 인터페이스를 가질 필요가 있다. 도 1에서 대응하는 인터페이스는 참조번호 11을 갖는다. 이것은 이
미 대응하는 인터페이스가 장치(1 및 2)의 인터페이스와 동일한 1394 인터페이스가 아님을 나타낸다. 1394 인터페
이스(11)는 본 발명을 수반하는 부가 기능을 갖는다. 송수신기 박스(3)는 무선 송신을 위한 또 다른 인터페이스(12)를
더 갖는다. 고속 통신을 지원하는 이미 존재하는 무선 프로토콜들이 있다. 예를 들어, 하이퍼랜(hiperlan)이 있다. 논
문 '광대역 무선 접속 네트워크(BRAN), 하이퍼랜 타입 2, 패킷 기반의 수렴층, 파트 3, IEEE 1394 서비스 특정 수렴
하부층(SSCS)'은 ETSI BRAN 하이퍼랜/2 무선 네트워크를 통하여 IEEE 1394 링크층에 필적하는 하부층을 정의하
고 있다. 무선 링크를 위한 무선 통신 프로토콜의 다른 예는 IEEE 802.11 시스템과 블루투스 시스템이다.
도 1에 도시된 1394 장치의 또 다른 클러스터가 있는데, 이는 그 자신의 1394 버스(8)를 갖는다. 2개의 1394 장치(4
및 5)는 표준 1394 인터페이스(10)를 갖는다. 무선 브리지(9)를 위한 제2 박스(6)는 또한 버스(8)에 접속된다. 본 발
명의 고안에서는, 양 클러스터를 모두 포함하는 무선 송수신기 박스(3 및 6)에서의 버스 스테이션의 총량은 63 이하
일 것이 요구된다. 이것은 무선 브리지(9)에 있어서 양 클러스터가 병합되어, 상이한 클러스터에서의 장치 사이의 데
이터 통신은 1394 장치의 관점에서 볼 때 하나의 클러스터에서의 장치 사이의 통신을 위한 것과 결코 다르지 않기 때
문이다. 그러나, 1394 클러스터에서 버스 노드의 최대로 허용되는 수는 63이다. 무선 브리지의 송수신기 박스가 루트
장치(root device)가 되는 버스는 원격 버스가 될 것으로 정의된다. 양 버스에서의 무선 브리지의 송수신기 박스가 루
트 장치가 된다면, 결정은, 예를 들어 주사위 게임에 의하여 정해져야 한다.
원격 클러스터에 단지 하나의 1394 장치를 갖는 시나리오는 유럽 특허 출원 제00402901.3호에서 설명된다. 원격 클
러스터에 하나 이상의 1394 장치를 갖는 시나리오는 유럽 특허 출원 제01400826.2호에서 설명된다.
도 2는 1394 인터페이스(10)의 주요 구조를 나타낸다. 1394 인터페이스는 두 부분 즉, 물리층 섹션(21)과 데이터 링
크층 섹션(20)으로 더 분할된다. 양자는 하나의 단일칩 또는 2개의 별개 칩으로 집적될 수 있다. 주로 데이터 링크층
섹션은 강력한 마이크로 컨트롤러에서 구동하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 또한 변형된 1394 인터페이스(11)는
동일한 주요 구조를 갖는다. 이러한 변형은 물리층 섹션에서의 특정 버퍼 메모리(22)와 관계가 있고, 그 관리는 이후
설명될 것이다.
물리층 칩의 변형을 이해하기 위하여 먼저 버스 리셋(bus reset)의 경우 일어나는 상황을 설명하는 것이 도움이 된다.
1394 장치가 버스로부터 접속이 끊어 지거나 버스로 접속될 때마다 버스 리셋이 수행된다. 1394 버스 표준은 완전한
라이브 삽입 능력을 제공한다. 이것은 장치가 네트워크의 차단 없이도 버스 라인으로부터 제거되거나 버스 라인으로
삽입될 수 있음을 의미한다. 버스 스테이션의 삽입이나 제거는 버스 리셋을 제공하는 전자 수단에 의해 감지되는 버스
라인 상의 특정 전위 변화에 의해 수행된다. 버스 리셋 이후에 셀프 구성 단계가 네트워크에 대하여 수행된다. 셀프
구성 단계 중에는 각각의 버스 스테이션이 존재하는 네트워크 상의 다른 모든 사용자에게 알리기 위하여 ID 패킷을
버스로 보낸다.
셀프 ID 패킷은 도 3의 포맷을 가진다. 마지막 32 비트가 처음 32 비트의 역인 64 비트로 구성된다. 물론, 셀프 ID 패
킷의 모든 비트는 1394 표준으로 설명된다. 그들 중 일부를 여기에 상세히 설명할 것이다. 셀프 ID 패킷의 처음에는,
버스 스테이션의 물리 ID 번호가 있다. 이러한 필드는 0 ... 63의 숫자에 해당하는 6 비트의 길이를 가진다. 셀프 ID
패킷의 끝에는, 버스 스테이션의 P0에서 P2의 포트를 위한 2 비트의 필드가 있다. 이 두 비트로 스테이션 내의 포트
의 존재뿐만 아니라 포트가 활성화되고 버스 토폴로지 내의 부 또는 자에 연결되었는지 여부를 인식할 수 있다. IEEE
1394 버스 표준에 따르면, 버스 스테이션은 16 포트까지 장착될 수 있다. 만약 스테이션이 3개 이상의 포트를 가지면
그 상태가 두 번째 또는 세 번째 셀프 ID 패킷으로 보고될 것이다. 셀프 ID 패킷 내의 마지막 비트 m은 스테이션이 더
많은 포트를 가지는지 여부를 가리키는 기능을 가진다. 1394 버스에 의해, 데이터 통신이 반-양방향 작동 모드로 가
능하다. 따라서, 하나의 스테이션만이 데이터를 버스로 보내고 나머지는 청취만 하고 있다. 버스는 버 스 토폴로지에
의존되어 결정되는 방식으로 [특히, 스테이션이 브랜치나 리프(leaf)인지] 스테이션으로 허가된다. 물리 ID 번호는 허
가된 버스 순서대로 0부터 스테이션에 할당된다. 데이터 패킷의 어드레스를 지정하기 위하여, 물리 ID 번호 (노드-ID
) 뿐만 사용되는 것이 아니다. 각 버스는 또한 어드레스 지정 동안 고려될 필요가 있는 버스 ID를 구비한다.
도 1에 도시된 버스 구조의 경우에, 버스를 리셋한 후 셀프 구성 중에 많은 문제가 발생한다. 장치는 무선 링크를 통해
네트워크에 연결되어 있는지를 인식하지 않는다. 브리지는 버스를 리셋시켜 격리시킨다. 셀프 ID 패킷은 한 클러스터
로부터 다른 클러스터로 무선 링크를 통해 전달될 필요가 있다.
이제, 버스의 리셋이 클러스터 버스(7)에서 발생되는 것이 고려된다. 리셋은 클러스터 내에서 모든 스테이션(1, 2, 3)
에 의해 탐색된다. 버스의 리셋 후에 스테이션은 그 셀프 ID 패킷을 차례로 보낼 것이다. 클러스터 내의 각 스테이션은
올바른 어드레스를 후에 생성할 수 있도록 더 상위의 소프트웨어 층, 즉, 트랜잭션 층 내의 해당 정보를 수집할 것이
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다. 송수신기 박스(3) 내의 인터페이스(11)은 또한 각 셀프 ID 패킷을 수신하고 그것을 무선 링크를 통해 두 번째 송
수신기 박스(6)로 전달한다. 또한, 박스(3)는 셀프 ID 패킷을 생성하고 이것을 1394 버스(7)에 보낸다. 최초의 시도에
서 무선 송수신기 박스(3)는 레거시 모드에서 동작하고, 브리지가 1394 케이블에 의해 대체된 경우 다른 물리 ID 번
호를 가진다는 것을 고려하지 않고 셀프 ID 패킷을 생성한다.
모든 셀프 ID 패킷을 클러스터 버스로부터 수집한 후에, 박스(3)는 클러스터 버스 상의 버스 리셋을 소프트웨어 수단
에 의해 초기화한다. 셀프 ID 패킷은 다시 버스를 통해 전송된다. 차이점은, 박스(3)가 그 셀프 ID 패킷을 보내는 차례
에, 그 자신의 셀프 ID 패킷뿐만 아니라 원격 클러스터 내의 스테이션의 모든 셀프 ID 패킷을 생성하여, 무선 링크가
1394 케이블에 의해 대체되면 박스(3)가 토폴로지를 고려하면서 셀프 ID 패킷을 생성하게 된다. 그 후에 클러스터 버
스 내 스테이션을 나타내는 박스(3)에 의해 생성되는 셀프 ID 패킷은 모조 셀프 ID 패킷이라 불린다.
다음에, 버스 리셋이 또한 원격 버스(8) 상에서 박스(6) 내의 소프트웨어 수단에 의해 초기화된다. 박스(6)는 모든 셀
프 ID 패킷을 클러스터 버스로부터 수집하고 해당 모조 ID 패킷을 그 단계에서 수집한다. 이러한 단계 후에 셀프 구성
은 종결되고 통상의 데이터 통신이 계속될 수 있다.
투과성 동작을 달성하기 위해 상술한 바와 같이, 무선 송수신기 박스(3, 6)의 인터페이스(11) 내의 물리층 칩이 양 버
스 상의 토폴로지를 반영하는 셀프 ID 패킷을 생성할 필요가 있다.
PHY IC에 의해 자동적으로 생성될 모조 셀프 ID 패킷들의 내용이 레지스터 뱅크(또는 RAM)이 될 수 있는 PHY IC
내의 특정 버퍼 메모리(22)에 저장되도록 한다. 셀프 ID 패킷의 포맷을 고려하면, 각 셀프 ID 패킷의 제1 쿼드렛의 정
보만이 이러한 레지스터 뱅크 내에 저장될 것이다. 각 셀프 ID 패킷의 제2 쿼드렛은 PHY 칩 자체에 의해 플라이(fly)
상에서 생성될 것이다(제1 쿼드렛의 논리역).
노드당 셀프 ID 패킷들의 숫자는 노드당 수행 포트에 의존한다. 최대 숫자는 IEEE 1394-2000 버젼에 따르면 노드당
3 셀프 ID 패킷이고, IEEE 1394-1995에 따르면 노드당 4 셀프 ID 패킷이다. 구 버젼과 호환 가능하기 위하여서는
레지스터 뱅크의 최소 크기가 16 바이트 x 62 노드 = 992 바이트이어야 한다. 무선 링크의 마이크로 제어기는 모조
셀프 ID 패킷의 정보를 제공한다. 이 정보는 PHY의 레지스터 뱅크 내에 저장된다. 이하에서는, 어떻게 데이터가 예약
된 레지스터 페이지(레지스터 페이지 2 내지 7) 내에 위치하는 PHY에의 링크 리퀘스트 LREQs에 의해 레지스터 뱅크
내에 기록되는가가 설명된다.
링크 리퀘스트의 개념은 IEEE 1394 표준 자체에서 개시되어 있다. 링크 IC로부터의 모든 제어 명령은 IEEE 1394 표
준에 정의되어 있는 도 4에 도시된 포맷으로 PHY IC에 전달된다. 명령은 링크로부터 PHY로 직렬로 전송된다. 이후
에 시작 비트인 3 비트의 리퀘스트 타입 필드와 4 비트의 어드레스 필드가 전송된다. 그리고나서, 지시 데이터 바이트
가 전송된다. 정지 비트를 만나면 명령은 종료된다.
레지스터 뱅크는 노드 ID에 대응하는 고정된 영역에서 구성되어야 한다(예를 들면, 하나의 노드의 셀프 ID 패킷들을
위해 예약된 레지스터 공간은 16 바이트일 수 있다). 이것은 PHY 칩이 단순화된 어드레스 해석 메커니즘에 의해 특정
노드 ID로 어드레싱된 핑(PING) 패킷들에 즉시 대응할 수 있도록 한다.
만약 셀프 ID 패킷들이 버퍼 내의 노드 번호의 오름 차순으로 배치된다면, 버퍼 크기는 셀프 ID 패킷당 6 비트만큼 감
소할 수 있는데, 이는 상기 6 비트가 물리적 노드 번호를 포함하기 때문이다. 게다가, 각 셀프 ID 패킷 내의 유도 10b
비트들은 레지스터 뱅크 내에 저장될 필요가 없다. 이로부터 레지스터 뱅크의 최소 크기는 12 바이트 x 62 노드 = 74
4 바이트가 된다.
버퍼를 어드레싱하기 위해서는 10진수가 요구되는데, 이로써 4개의 최하위 비트가, 이하 표시된 바이트 어드레스로,
하나의 노드로부터의 셀프 ID 데이터를 위한 어드레스 공간을 나타내고, 6개의 최상위 비트가 이하 표시된 노드 어드
레스로, 노드의 번호를 나타낸다.
어드레싱의 대략은 도 5에서 도시된다. 도면 번호 22는 레지스터 뱅크 또는 버퍼 메모리를 나타낸다. 셀프 ID 패킷 수
집 동안 버퍼(22)를 어드레싱하기 위해서, 노드 카운터(30)와 바이트 카운터(31)가 제공된다. 노드 카운터는 6 비트
의 크기를 갖고, 바이트 카운터는 4 비트 카운터이다. 둘 모두의 출력은 버퍼 메모리에 대해 10 비트의 어드레스 버스
를 구성한다. 8 비트의 데이터 버스가 셀프 ID 패킷의 데이터 바이트를 메모리에 전송하기 위해 제공된다. 버퍼 메모
리는 DPRAM(dual port RAM) 타입일 수 있다. 이 경우에 그 내용은 기록 동작과는 별도로 판독될 수 있다. 따라서,
대응 어드레스와 데이터 버스는 버퍼의 다른 사이드에서 또한 이용 가능하다. 6 비트의 데이터 버스는 노드 카운터에
접속된다. 이것은 노드 카운터를 특정 값으로 초기화하기 위해 필요하다. 버퍼 메모리는 링크 리퀘스트에 의해 로딩
된다. 이러한 목적으로 하기의 명령어가 새롭게 정의된다(표 1 참조):
어드레스 명령어 동작
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1000b Write_byte 일 바이트의 self-ID 내용이 레지스터 뱅크(register bank)에 기록된다. 바이트 카운터(byte counter)는 증가된다. 노드 카운터(node counter)는 변하지 않는다.
1001b Write_last_of_ID일 바이트의 self-ID 내용이 레지스터 뱅크에 기록된다. 바이트 카운터는 0으로 설정된다. 노드 카운터는 증가된다.
1010b Write_complete
일 바이트의 self-ID 패킷이 레지스터 뱅크에 기록된다. 노드 카운터와 바이트 카
운터는 0으로 설정된다. PHY 칩은 레지스터 뱅크에 저장된 내용에 따라서 버스
리셋(bus reset)과 PING 패킷에 응답한다.
1011b Set_node_id_pointer노드 카운터는 인수(argument)에서 주어진 값으로 설정된다. 바이트 카운터는 0으로 설정된다. 레지스터 뱅크의 내용은 변하지 않는다.
1100b Tx/Rx_start
레지스터 뱅크가 클러스터 버스(cluster bus) 또는 원격 버스(remote bus)의 송
수신기 박스에 있는지에 따라, 레지스터 뱅크가 전송하기 위한 노드 카운터의 시
작값을 정의하거나, self-ID 패킷을 수신한다.
1101 Tx/Rx_end
레지스터 뱅크가 클러스터 버스(cluster bus) 또는 원격 버스(remote bus)의 송
수신기 박스 내에 있는지에 따라, 레지스터 뱅크가 전송하기 위한 노드 카운터의
종결값을 정의하거나, self-ID 패킷을 수신한다.
1110b
Mode
Remote
ID_end
ID_end 레지스터의 하위 6 비트는 현재 구성에서 레지스터 뱅크의 유효한 종결
어드레스를 정의한다. 이 레지스터의 Mode 비트는 인조 self-ID 패킷의 송신을
인에이블/디스에이블시킨다. 원격 비트는 레지스터 뱅크를 판독하기 위한 동작
모드를 정의한다.
표 1 확장된 PHY 명령어 목록
표 1에 나열된 명령어들은 PHY 칩 내의 예약된 PHY 레지스터들을 사용함으로써 용이하게 구현될 수 있다. IEEE 13
94 규격에서 8 개의 레지스터 페이지와 16 개의 레지스터가 제공되며, 이들 중 페이지 2 내지 7이 예약된다. 확장된
PHY 레지스터 맵이 표 2에 도시된다.
도 5로부터, 노드 카운터(30)와 바이트 카운터(31)가 상기 표의 명령어들의 상이한 동작들에 의하여 어떻게 제어되는
지를 명확하게 알 수 있다.
셀프 ID 패킷 정보가 레지스터 뱅크(22)에 로딩되지 않은 경우, 변경된 PHY IC는 표준 동조 물리적 층 IC(standard c
onform Physical IC)로서 (가능하면 루트 회피 비트(Root hold-off bit) 및 L 비트는 1로 설정) 동작하여야 한다. 물
리적 층 IC는 상업적으로 이용할 수 있다. 예를 들어, Texas Instruments의 TSB21LV03 칩은 IEEE 1394 버스용 P
HY IC이다.
레지스터 뱅크가 완전히 로딩되고, 레지스터 뱅크의 마지막 바이트를 특별 레지스터 어드레스 'Write_complete'에
기록함으로써 표시되고, 노드의 번호 더하기 128(MSB는 1로 설정)이 ID_end에 기록된 경우에만, PHY IC는 이하에
서 설명하는 방법에 따라 모조 셀프 ID 패킷(artificial self-ID packets)과 함께 버스 리셋(또는 PING 패킷)에 응답할
것이다.
셀프 ID 패킷 정보의 비트(24...29)(NPORT 비트, 포트 접속 상태) 또는 비트(31) 중 하나가 0이 아닌 경우에만, 물리
적 층 IC는 0부터 ID_end까지의 범위 의 노드 번호에서의 모조 셀프 ID 패킷을 전송한다. m(more_packets) 비트가
설정되면, 이는 즉시 이 노드에 추가적인 셀프 ID 패킷을 제공할 것이다. 비트(24...29 또는 31)의 내용이 0과 동일하
다면, Phy는 다른 로컬 노드가 그들의 고유 셀프 ID 패킷을 제공할 수 있도록 버스를 풀어놓을 것이다. port_connect
ion_status 비트(24...29 또는 31)가 요청된 노드에서 0과 동일하지 않은 경우에만 Phy는 PING 패킷에 응답할 것이
공개특허 10-2004-0026137
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다.
상기 표준 동조 셀프 ID 패킷의 두개의 보존된 비트의 변경이 구현될 것이다.
또한, 장치가 플러그-인 또는 플러그-오프 되는 경우, 모든 버스의 리셋 후에 Phy는 인위적인 셀프 ID 패킷에 대한
물리적 ID를 다시 계산할 것이다. 새로운 물리적 ID(Node_ID*)는 간단한 공식,
Node_ID* = Node_ID Offset
으로 계산된다. 여기서, Offset은 버스 리셋 이후의 클러스터에서 수신된 셀프 ID 패킷의 수 더하기 1과, 버스 리셋 이
전의 셀프 구성 단계(self-configuration phase)로부터의 Rx/Tx_start 또는 Rx/Tx_end 값의 차이로 정의된다.
Phy가 원격 버스의 일부인 경우,
Offset=(수신된 셀프 ID 패킷의 수) 1) - Rx/Tx_end
이다.
Phy가 클러스터 버스의 일부인 경우,
Offset=(수신된 셀프 ID 패킷의 수) 1) - Rx/Tx_start
이다.
노드 번호 '0'이 어느 버스에 속하는지를 고려하여, 다른 버퍼 메모리를 구성할 수도 있다. 이는 도 6 및 7에 도시되어
있다. 도 6은 가장 낮은 노드 번호 '0'이 i) 원격 버스 및 ii)클러스터 버스에 속하는 경우에 있어서, 원격 버스의 송수
신기 박스(6)에서의 인터페이스(11)의 구성을 도시한다. 도 7은 가장 낮은 노드 번호 '0'이 i) 원격 버스 및 ii)클러스터
버스에 속하는 경우에 있어서, 원격 버스의 송수신기 박스(3)에서의 인터페이스(11)의 구성을 도시한다. 예를 들어,
도 6에 있어서 클러스터 버스에서 노드 ID 0은, 모조 셀프 ID 패킷이 물리적 ID '0'에서 시작해서 물리적 ID 'tx/rx_st
art - 1'까지와 'tx/rx_end'에서 'ID_end - 1'까지의 범위인 원격 버스로 송신될 필요가 있는지에 대한 특성을 나타낸
다. 'tx/rx_start'부터 'tx/rx_end'까지의 범위에 있어서, 인터페이스는 원격 버스로부터 셀프 ID를 받아 이들을 다른
송수신기 박스(3)로 보낸다. 버퍼는 어드레스 ID-end 부터 쭉 비어있다.
버스 리셋 이후의 각 시간마다 노드 ID의 오프셋 값 계산의 개념을 사용하여, 데이터 통신을 매우 신속하게 재개할 수
있다. 이는 버스 리셋 이후에 모든 모조 셀프 ID 패킷이 버퍼 메모리에서 업데이트될 때까지 기다릴 필요가 없기 때문
에, 모조 셀프 ID 패킷의 송신이 가속되기 때문이다. 오프셋 값으로 조정된 물리적 ID 번호는 별문제로 하고, 대신에
오래된 엔트리가 다시 사용된다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
장치를 제1 통신 버스(7)에 연결하기 위한 인터페이스 회로(11)에 있어서,
물리적 층 부분(physical layer section)(21); 및
데이터 링크 층 부분(20)
을 포함하고,
상기 물리적 층 부분(21)은 버퍼 메모리(22)를 포함하며, 버스 재설정(reset) 후에 또는 요구 시(on demand)에 셀프
식별 패킷(self-identification packets)을 상기 제1 통신 버스로 전달할 수 있기 위하여, 제2 통신 버스(8)로부터 무
선 브리지(wireless bridge)를 통하여 수신된 상기 셀프 식별 패킷이 상기 버퍼 메모리에서 수집되는 것을 특징으로
하는 인터페이스 회로.
청구항 2.
제1항에 있어서, 셀프 식별 패킷은 정의된 길이를 가지고 통신 버스에서 노드(node)를 식별하는 인터페이스 회로.
공개특허 10-2004-0026137
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청구항 3.
제1항 또는 제2항에 있어서, 셀프 식별 패킷 수집 동안, 버퍼 메모리(22)는, 상기 셀프 식별 패킷의 데이터 워드를 저
장하기 위하여 노드 카운터(node counter)(30) 및 데이터 워드 카운터(data word counter)(31)의 수단에 의하여 어
드레싱(addressed)되는 인터페이스 회로.
청구항 4.
제3항에 있어서, 어드레싱될 때, 상기 노드 카운터(30)의 증가를 초기화하는 제1 제어 레지스터를 포함하고, 상기 제
1 제어 레지스터는 셀프 식별 패킷의 마지막 데이터 워드가 상기 버퍼 메모리(22)에 기입될 때마다 어드레싱되는 인
터페이스 회로.
청구항 5.
제4항에 있어서, 또한 상기 제1 제어 레지스터는 어드레싱될 때 상기 데이터 워드 카운터(31)의 리셋을 초기화하는
인터페이스 회로.
청구항 6.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 어드레싱될 때 상기 데이터 워드 카운터(31)의 증가를 초기화하는 제2 제
어 레지스터를 포함하고, 상기 제2 제어 레지스터는 데이터 워드가 상기 버퍼 메모리(22)에 기입될 때마다 어드레싱
되는 인터페이스 회로.
청구항 7.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 어드레싱될 때 상기 노드 카운터(30) 및 데이터 워드 카운터(31)의 리셋을
초기화하는 제3 제어 레지스터를 더 포함하고, 상기 제3 제어 레지스터는 상기 셀프 식별 패킷의 마지막 데이터 워드
가 상기 버퍼 메모리(22)에 기입될 때마다 어드레싱되는 인터페이스 회로.
청구항 8.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 어드레싱될 때 대응하는 데이터 선(data line)에 지정된 값으로 상기 노드
카운터(30)의 초기 설정(preset)을 초기 화하는 제4 제어 레지스터를 포함하는 인터페이스 회로.
청구항 9.
제8항에 있어서, 또한 상기 제4 제어 레지스터는 어드레싱될 때 상기 데이터 워드 카운터(31)의 리셋을 초기화하는
인터페이스 회로.
청구항 10.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 및 제6 레지스터를 더 포함하고, 상기 제5 및 제6 레지스터에서, 상기
버퍼 메모리(22)의 특정 범위의 시작 값 및 종료 값은 상기 제1 및 제2 통신 버스의 버스 스테이션(bus station)의 상
기 네트워크의 셀프 구성(self-configuration) 단계 동안, 판독될 필요가 있는 메모리 장소(memory location)를 결정
하는 것을 용이하기 위하여 저장되는 인터페이스 회로.
청구항 11.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 버퍼 메모리(22)의 마지막 유효 엔트리(entry)의 어드레스가 저장된 제7
레지스터를 더 포함하는 인터페이스 회로.
청구항 12.
제11항에 있어서, 상기 제7 레지스터는 모조 셀프 식별 패킷의 전송이 인에이블(enable)되거나 디스에이블(disable)
될 수 있는 추가적인 비트 위치(bit position)를 포함하는 인터페이스 회로.
청구항 13.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 버스 리셋 후 마다, 상기 저장 된 셀프 식별 패킷의 노드 ID 번호를 수정
하기 위하여 오프셋 값(offset value)을 계산하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 오프셋 값은, 상기 제1 또는 제2 통
신 버스에서 버스 리셋 후에, 수신된 셀프 식별 패킷의 수에 1을 더한 값과, 인터페이스 회로(11)가 클러스터(cluster)
또는 원격 버스(remote bus)의 부분인지 여부에 따라, 상기 제5 및 제6 레지스터의 시작 또는 종료 값과의 차이로서
계산되는 인터페이스 회로.
청구항 14.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제7 레지스터는 상기 버퍼 메모리(22)에서 셀프 식별 패킷을 판독하는 것의 두
가지 모드, 즉 인터페이스 회로(22)가 원격 버스(8) 또는 클러스터 버스(7)의 부분인지 여부가 구별될 수 있는 추가적
인 비트 위치를 포함하는 인터페이스 회로.
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청구항 15.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 통신 버스는 표준 유선(standard wired) IEEE 1394 버
스이고, 상기 무선 브리지(9)는 특히 Hiperlan/2, IEEE 802.11 또는 Bluetooth 표준에 따른 무선 브리지인 인터페이
스 회로.
도면
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