핸디포트 @tistory

핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

통상적인 일대일 연결 (EN-EN)에서 데이터 흐름에 대하여 설정합니다.

1. 일대일 (EN-EN) 연결에서 데이터 흐름

EN (핸디포트)은 시리얼 인터페이스를 이용하여 DTE 또는 DCE에 연결될 수 있습니다. EN은 연결된 다른 EN에 DTE 또는 DCE로부터의 데이터를 전달하고 이를 받은 EN은 UART를 통해 DTE 또는 DCE에 전달하는 간단한 라우팅 기능을 가지고 있습니다.

그림과 같이 핸디포트에는 UART 관련 Tx 및 Rx 자원과 무선통신을 위한 RFtx 및 RFrx을 가지고 있습니다.

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트는 물리적으로 하나의 시리얼포트만을 가지고 있습니다. 따라서 최종적으로 데이터가 도달하는 ENm 또는 MN에 시리얼 인터페이스를 통해 연결된 장치는 데이터가 어디에서 송신 하였는지를 구별할 수 있는 방법이 필요합니다. 이를 위해 핸디포트 멀티포인트 네트워크에서는 Address 모드를 제공합니다.

물론, ENm 또는 MN에 연결된 장치에서 Polling을 통해 각각의 핸디포트에 연결된 장치와 통신을 한다면 Address 모드는 필요가 없습니다.

1. Address 모드 구조

Address 모드를 위한 패킷 구조는 STX, Address, Length, User Data 및 ETX로 구성됩니다. Address 모드를 위한 패킷을 만드는 주체는 각각이 핸디포트가 됩니다. 따라서, 핸디포트에 연결된 시리얼 장치는 Address 모드와 관계없이 시리얼 데이터를 핸디포트에 전송하면 됩니다. 또한, 중간의 라우팅 노드인 MN과 SN은 Address 모드의 패킷에 어떠한 처리도 하지 않습니다. Address 모드 패킷의 분석은 최종 데이터를 수집하는 ENm 또는 MN에 연결된 장치에서 해야 합니다. 주소영역 2 바이트 중 상위 첫 번째 니블은 사용하지 않고 나머지 세 니블을 이용하여 각각의 노드의 주소를 표현합니다.

Address 모드를 사용할 경우에는 ENm 또는 MN을 제외한 각각의 핸디포트에서 Address 모드를 명령어에 의해 활성화해야 합니다. Broadcast 및 Multicast 모드는 Unicast 모드에서 사용가능하며, 해당 패킷은 ENm 또는 MN에 연결된 디바이스에서 생성해야 합니다. Address 모드는 ENm-MN-SN-EN 또는 MN-SN-EN 구조에서만 사용할 수 있습니다.

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 멀티포인트 네트워크에서는 각각의 노드들이 유일한 논리 주소를 가집니다. MN과 ENm은 예외적으로 같은 논리 주소 (0, 0, 0)을 가집니다.

1. 주소 구조

아래 그림에서 보는 것과 같이 핸디포트 멀티포인트 네트워크에서는 각각의 노드 논리 주소를 (Depth 1 Index, Depth 2 Index, EN Index)로 나타날 수 있습니다. Depth 0에 있는 EN의 경우 SN1 과 SN2의 값은 ‘0’이 됩니다.

이와 같은 논리 주소는 핸디포트 멀티포인트 네트워크의 Unicast 모드 및 Address 모드에서 유용하게 사용될 수 있습니다.

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 멀티포인트 네트워크에는 두 가지 트리 구조가 가능합니다. MN과 SN이 라우팅 (ENm-MN-SN 구조)만 가능한 경우와 MN과 SN이 라우팅과 UART를 통해 디바이스와 연결이 가능한 구조 (MN-SN UART ON 구조)가 그것입니다.

1. ENm-MN-SN-EN 구조

ENm-MN-SN-EN 구조에서는 EN만이 UART를 통해 시리얼 디바이스와 연결이 가능합니다. MN과 SN은 라우팅 기능만 수행하며 UART는 모니터링 용도로만 사용 가능합니다.

2. MN-SN-EN with UART ON 구조

MN-SN-EN with UART ON 구조에서는 MN, SN 및 EN 모두가 UART를 통해 시리얼 디바이스와 연결이 가능합니다. 이 경우 MN과 SN은 명령어를 이용하여 UART를 활성화시키는 과정이 필요합니다.

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 네트워크에는 Peer-to-Peer 및 Master-Slave Hierarchy가 존재합니다. Point-to-Point 네트워크는 Peer-to-Peer Hierarchy를 바탕으로 하고 있으며, Point-to-Multipoint 네트워크는 Master-Slave Hierarchy를 기반으로 합니다.

1. Master-Slave Hierarchy

Master-Slave Hierarchy에서는 하나의 Master와 여러 개의 Slave들로 구성됩니다. Master-Slave Hierarchy에서는 Master는 언제든지 Slave들과의 통신을 시작할 수 있으나, Slave는 네트워크에 데이터를 전송하기 위하여 Master의 Polling (마스터에서 통신을 허가하는 행위)이 필요한 구조 입니다. Master-Slave Hierarchy는 핸디포트 Multipoint 네트워크의 기반으로 이는 유선의 RS-422 또는 RS-485 Half Duplex Multi-Drop 네트워크와 유사합니다. 다음의 전형적인 Master-Slave Hierarchy를 가지는 핸디포트 네트워크 입니다.

- MN-SN-EN 네트워크

- MN HUB-SN HUB-EN 네트워크

2. Peer-to-Peer Hierarchy

Peer-to-Peer Hierarchy에서는 네트워크의 모든 Node가 언제든지 통신을 시작할 수 있습니다. 이는 RS-232 Full Duplex 네트워크와 유사합니다. 다음은 전형적인 Peer-to-Peer Hierarchy를 가지는 핸디포트 네트워크 입니다.

- MN-SN-EN 네트워크 with Address Mode

- MN Unicast-SN Unicast-EN 네트워크

- EN-SN Repeater-EN 네트워크

- EN-EN 네트워크

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 네트워크는 Point-to-Point Node와 Point-to-Multipoint Node로 구성됩니다. 핸디포트 네트워크에서 Point-to-Point Node는 End Node (EN)라고 합니다. 그리고 Point-to-Multipoint Node에는 Master Node (MN)과 Sub Node (SN)으로 구성됩니다.

1. 마스터 노드 (Master Node, MN)

Master Mode (MN)는 핸디포트 네트워크의 마스터 역할을 수행합니다. MN은 다음을 특징을 가집니다.

- 핸디포트 네트워크 안에 하나만이 존재

- 하나의 Outgoing Connection과 최대 6개의 Incoming Connection을 가짐 또는 7개의 Incoming Connection을 가짐

- 하나의 Outgoing Connection을 가질 경우에는 반드시 ENm과 연결

- Incoming Connection을 이용 최대 6개 (또는 7개)의 EN/SN 수용

- Register & Connect 모드 또는 Wait 모드를 가져야 함

- 핸디포트 네트워크에서 마스터 역할 수행

- MN, MN HUB 및 MN Unicast의 3가지 타입

- 라우팅 기능 수행

- Serial Port를 통해 DTE 또는 DCE와 연결 가능

2. 서브 노드 (Sub Node, SN)

Sub Node에는 두 개의 EN을 연결할 수 있는 SN Repeater와 MN 또는 상위 SN에 연결될 수 있는 SN이 존재합니다.

- 핸디포트 네트워크에 여러 개가 존재할 수 있음

- SN의 경우 1 Outgoing Connection 및 6 Incoming Connection을 가짐

- SN Repeater의 경우 1 Outgoing connection 및 1 Incoming Connection을 가짐

- SN의 경우 반드시 하나의 Outgoing Connection을 이용하여 MN 또는 상위 SN에 연결

- SN의 경우 6개의 Incoming Connection을 이용 6개의 EN/SN 연결 가능

- SN Repeater의 경우 1 Outgoing Connection 과 1 Incoming Connection을 이용 각각 EN과 연결 가능

- 반드시 Register & Connect 모드 사용

- SN의 경우 핸디포트 네트워크에서 Master와 Slave 역할 동시 수행

- SN은 SN, SN HUB, SN Unicast 및 SN Repeater 역할 가능

- 라우팅 기능 수행

- Serial Port를 통해 DTE 또는 DCE와 연결 가능

3. 엔드 노드 (End Node, EN)

EN은 Point-to-Point 네트워크만을 구성할 수 있으며, 다음의 특징을 가집니다.

- EN은 1 Outgoing Connection 또는 1 Incoming Connection만 가능

- ENm은 하나의 Incoming Connection만을 가지며 MN과 연결 됨

- MN, SN 또는 EN과 연결 가능

- Master 또는 Slave 역할만 수행 가능

- Serial Port를 통해 DTE 또는 DCE와 연결 가능

- 라우팅 기능 없음

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 네트워크에는 Incoming Connection (들어오는 연결: 상대방에서 연결을 시작하는 경우)과 Outgoing Connection (나가는 연결: 내 장치에서 연결을 시작하는 경우) 타입으로 구성됩니다. 핸디포트의 Point-to-Point 네트워크에서 Incoming Connection이나 Outgoing Connection 둘 중에 하나만을 가질 수 있었습니다. 핸디포트가 Multipoint 기능을 지원하기 위해서는 한 가지 이상의 Connection 타입을 지원해야 합니다. 소프트웨어 버전 3.2부터, 핸디포트는 Multipoint 기능을 지원하기 위하여 하나의 Outgoing Connection과 최대 6개의 Incoming Connection (또는 최대 7개의 Incoming Connection)을 지원합니다.

1. Outgoing Connection

핸디포트 간의 연결을 위해서는 한쪽 핸디포트에서 호출 메시지를 이용하여 연결을 시작해야 합니다. 이처럼 연결을 시작하기 위하여 호출 메시지를 이용하여 연결을 시작하는 것을 Outgoing Connection 이라고 합니다. 또한, Outgoing Connection을 이용하는 쪽은 핸디포트 네트워크에서 Master을 역할로 시작합니다. 예를 들어, Register & Connect 모드에 있는 핸디포트는 하나의 Outgoing Connection을 가집니다.

2. Incoming Connection

핸디포트 간의 연결을 위해서는 다른 쪽의 호출 메시지를 받아줄 쪽이 있어야 합니다. 이처럼 다른 쪽을 호출 메시지를 받아주는 쪽은 Incoming Connection을 가지고 있다고 합니다. 또한, Incoming Connection을 가지고 있는 쪽은 핸디포트 네트워크에서 Slave 역할을 가지고 연결을 시작합니다. 예를 들어, WAIT 모드에 있는 핸디포트는 하나의 Incoming Connection을 가집니다.

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핸디포트의 Point-to-Multipoint 모드에 대하여 소개합니다.

핸디포트 네트워크에서는 Point-to-Point 네트워크만을 지원했었습니다. 소프트웨어 버전 3.2부터는 Point-to-Multipoint 기능도 지원합니다.

특징

HandyPort는 Multipoint Network을 지원하기 위하여 다음의 기능을 지원합니다.

- Point-to-Point, Point-to-Multipoint 및 Multipoint-to-Multipoint 통신 지원

- MN (Master Node), SN (Sub Node) 및 EN (End Node) 지원

- Repeater 기능 지원

- 최대 260 Node까지 지원 (Half Duplex 통신)

- HUB 및 Unicast Networking 지원

- Unicast, Broadcast 및 Multicast 지원

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핸디포트의 설정 관련 사용법에 대하여 설명합니다. 핸디포트는 버튼모드와 비 버튼모드가 있습니다. 버튼모드는 RST (Reset) 버튼이 있는 HPS-110, HPS-120 및 HPS-200의 기본설정입니다. HCS-03의 경우 비 버튼모드가 기본설정입니다. Reset 버튼이 있는 핸디포트도 설정에 의해 비 버튼모드로 동작할 수 있습니다.

1. 공통사항

핸디포트의 설정 변경을 위해서는 COM 포트가 있는 PC (또는 USB-to-Serial 컨버터를 이용 USB 포트 사용)와 터미널 프로그램이 필요합니다. 여기에서는 터미널 프로그램으로 하이퍼터미널을 예로 들겠습니다. 또한, 핸디포트의 COM 포트는 9600 8-N-1의 기본설정을 전제로 설명하겠습니다. 참고로 모든 명령어는 알파벳 대문자로 이루어집니다.

1 단계: 하이퍼터미널을 열고 9600 8-N-1, 흐름제어 없음, 에뮬레이션 VT100 및 로컬에코를 ON으로 설정합니다. (Technical Note - 하이퍼터미널 설정하기 참조)

2 단계: 핸디포트를 PC의 COM 포트에 연결하고 핸디포트에 전원을 인가합니다.

2. 버튼모드에서 핸디포트 설정 시작하기

- RST (Reset) 버튼을 1초 정도 누르고 하이퍼터미널의 출력 “Set PC COM port to the default settings of adapter. And 5-sec later, hit <CR>.”을 확인 후 지시문에 따라 5초 후 <CR>를 입력하고 다음과 같이 핸디포트의 현재 설정 상태를 확인합니다.

3. 비 버튼모드에서 핸디포트 설정 시작하기

- 비 버튼모드에서는 핸디포트가 무선 연결되지 않았을 때 설정이 가능합니다. 또한, 연속해서 5번 이상 명령어를 잘못 입력하면 핸디포트는 더 이상 명령어를 인식하지 않는 모드로 동작합니다. 이때에는 핸디포트의 전원을 OFF, ON하여 핸디포트가 명령어를 인식하는 모드로 전환해야 합니다.

4. 명령어 모음

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핸디포트가 WAIT COMMAND 연결모드에 있을 때 탐색실행 후 해당 탐색을 취소하는 방법에 대하여 설명합니다.

탐색실행 및 취소는 반드시 핸디포트가 확장명령어모드와 WAIT COMMAND 연결모드에 있을 때만이 유효합니다. 탐색을 실행하면 주변에서 탐색된 디바이스의 BD_ADDR을 기본값으로 출력하며, 주어진 파라미터 중 하나를 만족할 때까지 계속합니다. 탐색을 완료하면, “EOI (End of Inquiry)”를 출력합니다. 탐색실행 후 완료 전에 해당탐색을 취소할 수 있습니다.

- 탐색실행취소

 - 명령어: AT+ZD

1. WAIT COMMAND 연결모드 (3)

- WAIT COMMAND 연결모드는 핸디포트가 명령어를 기다리는 모드로 동작하게 됩니다. 이 연결모드에서는 핸디포트에 블루투스 장치 탐색, 특정 장치 연결, 연결된 장치에서 연결해제 등의 명령어를 통해 해당 핸디포트를 제어할 수 있습니다. WAIT COMMAND 연결모드는 확장명령어를 사용할 수 있는 동작모드와 함께 사용할 수 있습니다.

핸디포트가 WAIT COMMAND 연결모드에 있으면 명령어 “AT+ZV” 입력시, 출력으로 Inquiry Para, Connect Timeout 및 Escape Character가 추가됩니다.

참고로, HPS-120 및 HPS-200이 WAIT COMMAND 연결모드에 있으면 OPR LED가 소등됩니다. 탐색 및 연결 명령어가 수행되면 OPR LED가 동작합니다.

- 설정순서

- 1 단계: 해당 핸디포트의 연결모드를 WAIT COMMAND 연결모드로 전환합니다. (M)

- 2 단계: 확장명령어 동작모드로 전환합니다. (LWE<CR>)

- 3 단계: 설정을 확인하고 (V) 변경된 설정을 적용하기 위해 해당 핸디포트를 재시작합니다. (X)

2. 탐색실행취소

- 1 단계: 명령어 “AT+ZI<CR>”을 입력하여 연속적인 탐색 실행

- 2 단계: 탐색결과 출력 확인 후 탐색취소 명령어 “AT+ZU” 입력

- 3 단계: 탐색취소 확인

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