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전이중 통신 (Full Duplex)

두 개의 디바이스가 통신을 할 때 동시에 데이터를 주고 받을 수 있는 구조이다. 예를 들면 휴대전화로 통화를 할 때 상대방의 목소리를 들으면서 동시에 말을 할 수 있는 방식이 대표적인 전이중 통신이다.

반이중 통신 (Half Duplex)

두 개의 디바이스 사이에 한 개의 링크로 양방향 통신을 하는 형태이다. 통신 방향을 정하는 프로토콜을 사용해야 한다 워키토키와 같은 무전기를 예로 들 수 있는데 수신 모드로 듣기만 하다가 말을 할 때는 송신 버튼을 누른 상태에서만 송신이 가능한 것이 대표적인 반이중 통신이다. 또한, OpenCM9.04에 포함된 다이나믹셀 TTL Bus도 이러한 반이중 통신을 활용한 통신 네트워크라고 할 수 있다.

단방향 통신 (Simplex)

어느 한쪽 방향으로만 데이터를 전송하는 방식을 말한다. 단방향 통신 방식은 어느 한쪽은 고정된 송신자가 되고 어느 한쪽은 고정된 수신자가 되어서 오직 한쪽 방향으로만 통신을 수행한다. 예를 들면 라디오나 TV가 대표적인 단방향 통신으로 들 수 있다.

I/O 포트(input/output port)는 I/O 인터페이스라고도 하는 것으로서, 입출력장치와 CPU 사이에 존재하여, 전송 속도, 전압 레벨, 전송 사이클의 길이 등을 조절함으로 써 이들 간에 데이터 전송이 원활하게 이루어지도록 하게 하는 역할을 한다.

일반적으로 입출력장치를 직접 CPU에 연결할 수 있으면 좋겠지만, 실제로 그럴 수가 없다.

첫째로 속도가 맞지 않는다. 입출력장치의 속도는 CPU의 속도에 비교가 되지 않을 정도로 느리다.

둘째로 전압 레벨이 맞지 않는다. 입출력장치의 전압 레벨은 기종에 다라 각양각색이다.

셋째로 전송 사이클의 길이가 맞지 않는다. 상당수의 입출력장치는 기계장치이기 때문에 정송 사이클의 길이가 길다. 이러한 것들을 서로 맞게 하기 위해선느 CPU와 입출력장치 사이에 특별한 하드웨어를 만들어 넣어야 하는데, 이것이 I/O 포트인 것이다.

I/O 포트는 CPU와 입출력장치간에 데이터전송하는 방식에 따라 병렬형과 직렬형으로 분류되는데, AT90S2313은 병렬형과 직렬형 모두를 내장하고 있다. 내장 병렬 I/O 포트의 수는 포트B, D 2개이고, I/O 라인의 수는 도합 16개이다(AT90S8515는 4개 포트에 32ㅐ의 I/O 라인임). AT90S2313의 외부핀이 20개 밖에 되지 않으므로, 대부분의 오부핀이 I/O 라인에 할당되어 있음을 알 수 있다.

AT90S2313의 I/O  포트는 자유자재로 입력 또는 출력으로 될 수 있는데, 입력의 겨웅에는 High 임피던스 상태로 되고, 출력의 경우에는 High 또는 Low 의 상태가 된다. High 상태에서는 3 mA의 전류를 공급(source)하고, Low 상태에서는 20mA의 전류를 흡입(sink)한다. AT90S2313은 High 상태에서 3mA밖에 출력하지 못하므로 전류 흡입형으로 외부장치를 연결해야 한다.

ROM (read only memory)은 판독 (raed) 전용의 메모리로서, 고정 프로그램 (특수한 경우에는 표 데이터도)을 저장하는 데 사용된다. 번지선택회로(decoder)에서 예컨대 0번지가 선택되면 D15 ~ D0 에는 0100100010000001 이라는 명령코드 (op code)가 출력되고, 7번지가 선택되면 1001000000000100 이라는 명령코드가 출력된다.

원래 ROM은 이것에 프로그램을 기록하는 방법에 따라 다음과 같이 4종류로 분류된다.

마스크 ROM(masked ROM)

사용자의 요구에 따라 ROM 반도체 회사가 제조하는 것으로, 제조시 마스크(기록하는 정보에 따라 상이한 패턴을 가지는 엷은막)를 사용한 데서 이러한 이름이 붙었다. 한번 기록한 것은 다시 바꿀 수 없다.. 대량 생산에 적합.

PROM (Programmable ROM)

사용자가 그 내용을 PROM writer라는 장치로 기록할 수 있는 것으로, 기록은 메모리 매트릭스에 있는 금속 링크나 실리콘 링크에 많은 전류를 흘려서 퓨싱(fusing)시키는 방법을 쓴다. 한번 기록한 것은 소멸되지 않고, 그 내용을 지우고 다시 기록할 수도 없다. 중 정도의 수요에 적합하다.

EPROM(Erasable PROM)

엄격히 말한다면 이것은 PROM의 일종이나 따로 논한다. 이것은 프로그램이나 데이터를 MOSFET 내의 전하로 기억시키는 것으로, 자외선으로 소거하고 다시 기록을 할 수 있다.

EEPROM (electrically erasable PROM)

그 내용을 전기적으로 지우고 다시 기록할 수 있는 데서 온 이름이다. EPROM에 비하여 가격은 비싸지만, 사용하기가 매우 편리하고, 자외선으로 그 내용을 지우는 장치(EPROM eraser)가 필요 없으며, 시간도 절약된다. EEPROM은 쓰기에 편리하나 속도가 느리다는 단점이 있다.

플리시 메모리(Flash memory)

EEPROM 보다 한층 진보된 전기소거 가능의 ROM으로, +5V 단일 전원으로 기록이 되고 타깃시스템에 꽂은 상태에서도 기록이 가능하여 매우 편리하나 1000회 정도 밖에 기록할 수 없는 단점이 있다. 앞에서 언급한 바와 같이 AT90S2313은 플래시 메모리로 프로그램 메모리가 구성되어 있다.

출처 : AVR과 그 응용 (진달복 지음)