KR100736855B1 - Level translator in ddc communication module adopting iic communication protocol - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 IIC(Inter-Integrated Circuit) 통신 프로토콜을 설명하기 위한 타이밍도이다.1 is a timing diagram for explaining an Inter-Integrated Circuit (IIC) communication protocol.
도 2는 5 볼트(V) 규격의 DDC(Display Data Channel) 통신 모듈을 포함한 제1 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보여주는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a first digital visual interface (DVI) system including a 5 volt (V) standard display data channel (DDC) communication module.
도 3은 3.3 볼트(V) 규격의 IIC 통신 모듈을 포함한 제2 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보여주는 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a second digital visual interface (DVI) system including an 3.3 V (V) standard IIC communication module.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 레벨 변환기를 보여주는 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a level converter according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 레벨 변환기가 사용된 제3 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보여주는 블록도이다. FIG. 5 is a block diagram illustrating a third digital visual interface (DVI) system using the level converter of FIG. 4.
도 6은 도 4의 레벨 변환기가 사용된 제4 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보여주는 블록도이다. FIG. 6 is a block diagram illustrating a fourth digital visual interface (DVI) system using the level converter of FIG. 4.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
SDA...직렬 데이터 신호, SCL...직렬 클럭 신호,SDA ... serial data signal, SCL ... serial clock signal,
21...PC 호스트 장치, 211,311...TMDS 송신부,21 ... PC host device, 211,311 ... TMDS transmitter,
212,312...그래픽 제어부, DVI1...제1 DVI,212,312 ... Graphic Control Unit, DVI1 ... First DVI,
DVI2...제2 DVI, DVI3...제3 DVI,DVI2 ... 2nd DVI, DVI3 ... 3rd DVI,
DVI4...제4 DVI, 22...PC 디스플레이 장치, 221,321...TMDS 수신부, 222,322...직렬 EEPROM, 31...AV 호스트 장치,DVI4 ... 4th DVI, 22 ... PC Display Unit, 221,321 ... TMDS Receiver, 222,322 ... Serial EEPROM, 31 ... AV Host Device,
TMDS3.3V...TMDS 통신 라인들,TMDS3.3V ... TMDS communication lines,
DDC5V...5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈,DDC communication module of DDC5V ... 5V (V) specification,
DDC3.3V...3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈,DDC 3.3 V ... 3.3 V DDC communication module,
SDA1IN, SDA2IN...직렬 데이터 입력 단자들,SDA1 IN , SDA2 IN ... serial data input terminals,
SDA1OUT, SDA2OUT...직렬 데이터 출력 단자들,SDA1 OUT , SDA2 OUT ... serial data output terminals,
SCL1IN, SCL2IN...직렬 클럭 입력 단자들,SCL1 IN , SCL2 IN ... serial clock input terminals,
SCL1OUT, SCL2OUT...직렬 클럭 출력 단자들,SCL1 OUT , SCL2 OUT ... serial clock output terminals,
EI1, EI2...IIC 인터페이스, TLD...직렬 데이터 송수신 라인, EI1, EI2 ... IIC interface, TL D ... serial data transmission line,
TLC...직렬 클럭 송수신 라인, 41...레벨 변환기,TL C ... serial clock transmit and receive lines, 41 ... level converter,
RP1,RP2...저전압 풀업 저항소자들, RP3,RP4...고전압 풀업 저항소자들,R P1 , R P2 ... low voltage pull-up resistor elements, R P3 , R P4 ... high voltage pull-up resistor elements,
TR1,TR2...트랜지스터-다이오드 쌍들,TD3 .3, TC3 .3...저전압 송수신 단자들,TR1, TR2 ... transistor-diode pairs, T D3 .3 , T C3 .3 ... low voltage transmit and receive terminals,
TD5, TC5...고전압 송수신 단자들, VDD1=3.3V...저전압 인가 단자들,T D5 , T C5 ... high voltage transmit and receive terminals, V DD1 = 3.3 V ... low voltage accept terminals,
VDD2=5V...고전압 인가 단자들,V DD2 = 5V ... high voltage applying terminals,
DDC3.3/5V...3.3/5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈,DDC3.3 / 5V ... 3.3 / 5V (V) DDC communication module,
DDC5/3.3V...5/3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈.DDC5 / 3.3V ... DDC communication module with 5 / 3.3 Volt (V) specification.
본 발명은, 레벨 변환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, IIC(Inter-Integrated Circuit, 이하 I2C라 함) 통신 프로토콜을 채용한 DDC(Display Data Channel) 통신 모듈 내의 저전압 송수신 단자들과 고전압 송수신 단자들 사이에 연결되는 레벨 변환기에 관한 것이다.The present invention relates to a level converter, and more particularly, IIC (Inter-Integrated Circuit, less than I 2 C referred to) (Display Data Channel) that employs communication protocol DDC the low voltage receiving terminal in the communication module and high voltage transmission and reception A level converter is connected between the terminals.
I2C 통신 프로토콜을 채용한 DDC 통신 모듈에 있어서, 통상적으로 레벨 변환기를 갖지 않는 DDC 통신 모듈의 예로는 본 출원인에 의하여 출원된 미국 공개 번호 2003-0053172호(발명의 명칭 : Optical communication interface module connected to electrical communication interface module of I2C communication protocol)를 들 수 있다.In a DDC communication module employing an I 2 C communication protocol, an example of a DDC communication module that typically does not have a level translator is US Publication No. 2003-0053172 filed by the present applicant (name of the invention: Optical communication interface module connected). to electrical communication interface module of I 2 C communication protocol).
도 1은 I2C 통신 프로토콜을 설명하기 위한 파형들을 보여준다.1 shows waveforms for describing an I 2 C communication protocol.
도 1을 참조하면, I2C 통신 프로토콜은, 전형적인 직렬 통신 프로토콜에서 제어 신호의 채널이 제거되고 직렬 데이터 신호(SDA) 및 직렬 클럭 신호(SCL)의 두 채널들만에 의하여 직렬 통신을 수행하기 위한 프로토콜이다. 이러한 I2C 통신 프로토콜에 의하면, 직렬 클럭 신호(SCL)가 논리 '1'(높은 전압 레벨)이 될 때마다 직렬 데이터 신호(SDA)의 상태가 설정된다. Referring to FIG. 1, the I 2 C communication protocol is used to perform serial communication by removing two channels of a control signal and performing only two channels of a serial data signal (SDA) and a serial clock signal (SCL) in a typical serial communication protocol. Protocol. According to this I 2 C communication protocol, the state of the serial data signal SDA is set whenever the serial clock signal SCL becomes a logic '1' (high voltage level).
직렬 클럭 신호(SCL)가 논리 '1'인 동안에 직렬 데이터 신호(SDA)가 논리 '1'에서 논리 '0'(낮은 전압 레벨)으로 하강(falling)하는 시점(t1)이 한 데이터 꾸러미(packet)의 시작 시점이다. 또한, 직렬 클럭 신호(SCL)가 논리 '1'(높은 전압 레벨)인 동안에 직렬 데이터 신호(SDA)가 논리 '0'에서 논리 '1'로 상승(rising)하는 시점(t14)이 한 데이터 꾸러미(packet)의 종료 시점이다. 따라서, 한 데이터 꾸러미의 시간(t1 ~ t14)에서는, 상응하는 직렬 클럭 신호(SCL)가 논리 '1'인 동안에 직렬 데이터 신호(SDA)의 논리가 전환되지 않아야 한다. While the serial clock signal SCL is logic '1', the time t1 at which the serial data signal SDA falls from logic '1' to logic '0' (low voltage level) is one data package. ) Is the starting point. In addition, at a time t14 at which the serial data signal SDA rises from logic '0' to logic '1' while the serial clock signal SCL is a logic '1' (high voltage level), one data package. It is the end point of (packet). Therefore, at times t1 to t14 of one data package, the logic of the serial data signal SDA should not be switched while the corresponding serial clock signal SCL is logic '1'.
직렬 클럭 신호(SCL)가 논리 '1'인 t2 ~ t3 시간에 데이터 '1'이, t4 ~ t5 시간에 데이터 '0'이, t6 ~ t7 시간에 데이터 '0'이, t8 ~ t9 시간에 데이터 '1'이, t10 ~ t11 시간에 데이터 '1'이, t12 ~ t13 시간에 데이터 '0'이 순차적으로 송신 또는 수신된다.At time t2 to t3 where the serial clock signal SCL is logic '1', data '1' at t4 to t5, data '0' at t6 to t7, and data '0' at t6 to t7, and t8 to t9 Data '1' is sequentially transmitted or received at time t10 to t11 and data '0' at time t12 to t13.
도 2는 5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5V)을 포함한 제1 DVI(Digital Visual Interface) 시스템(DVI1)을 보여준다. 암호화/복호화를 수행하지 않는 제1 DVI 시스템(DVI1)은 PC(Personal Computer) 호스트 장치(21) 내의 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 송신부(211), 그래픽 제어부(212), TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V), 5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5V), PC 디스플레이 장 치(22) 내의 TMDS 수신부(221) 및 직렬 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 222)을 포함한다. 2 shows a first Digital Visual Interface (DVI) system (DVI1) including a 5 volt (V) standard DDC communication module (DDC5V). The first DVI system DVI1 that does not perform encryption / decryption includes a transition minimized differential signaling (TMDS)
PC 디스플레이 장치(22) 내의 직렬 EEPROM(222)에는 PC 디스플레이 장치(22)의 구성 정보 및 제어 정보가 저장되어 있다. PC 호스트 장치(21) 내의 그래픽 제어부(212)는 I2C 통신을 통하여 PC 디스플레이 장치(22) 내의 직렬 EEPROM(222)에 저장되어 있는 구성 정보 및 제어 정보를 판독하고, 판독된 정보에 따라 TMDS 송신부(211)의 동작을 제어한다. 이에 따라, TMDS 송신부(211)는 TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V)을 통하여 디스플레이 데이터 및 제어 데이터를 TMDS 수신부(221)에 전송한다. The configuration information and the control information of the
I2C 통신 프로토콜을 채용한 5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5V)은 I2C 인터페이스들(EI1, EI2), 직렬 데이터 송수신 라인(TLD), 및 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 포함한다. A 5 volt (D) compliant DDC communication module (DDC5V) employing an I 2 C communication protocol provides I 2 C interfaces (EI1, EI2), serial data transmit and receive lines (TL D ), and serial clock transmit and receive lines (TL C). ).
직렬 데이터 송수신 라인(TLD)에 연결된 I2C 인터페이스들(EI1, EI2) 각각은 직렬 데이터 출력 단자들(SDA1OUT, SDA2OUT)로부터의 직렬 데이터를 직렬 데이터 송수신 라인(TLD)을 통하여 상대방 I2C 인터페이스(EI1, EI2)에 전송하고, 직렬 데이터 송수신 라인(TLD)으로부터의 직렬 데이터를 직렬 데이터 입력 단자들(SDA1IN, SDA2IN)에 입력시킨다.Via the serial data transmit and receive lines I 2 C interface that is connected to the (TL D) (EI1, EI2 ) , each of the serial data output terminal serial data transmission line (TL D) the serial data from the (SDA1 OUT, SDA2 OUT) opponent transmitting the I 2 C interface (EI1, EI2) and allowed to input the serial data from the serial data transmission line (TL D) to the serial data input terminal (iN SDA1, SDA2 iN).
이와 마찬가지로, 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)에 연결된 I2C 인터페이스들(EI1, EI2) 각각은 직렬 클럭 출력 단자들(SCL1OUT, SCL2OUT)로부터의 클럭 신호를 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 통하여 상대방 I2C 인터페이스(EI1, EI2)에 전송하고, 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)으로부터의 클럭 신호를 직렬 클럭 입력 단자들(SCL1IN, SCL2IN)에 입력시킨다. Likewise, the serial clock transmission line of the I 2 C interface that is connected to the (TL C) (EI1, EI2 ) , each serial clock output terminal of the clock signal, the serial clock transmission line (TL C) from (SCL1 OUT, SCL2 OUT) It transmits to the counterpart I 2 C interface (EI1, EI2) through the clock signal from the serial clock transmission and reception line (TL C ) to the serial clock input terminals (SCL1 IN , SCL2 IN ).
도 3은 3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3V)을 포함한 제2 DVI 시스템(DVI2)을 보여준다. 암호화/복호화를 수행하는 제2 DVI 시스템(DVI2)은 AV(Audio-Video) 호스트 장치(31) 내의 TMDS 송신부(311), 그래픽 제어부(312), TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V), I2C 통신 프로토콜을 채용한 3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3V), AV 디스플레이 장치(32) 내의 TMDS 수신부(321) 및 직렬 EEPROM(322)을 포함한다. Figure 3 shows a second DVI system (DVI2) including a 3.3V (V) standard DDC communication module (DDC3.3V). The second DVI system DVI2 that performs encryption / decryption includes the
AV 디스플레이 장치(32) 내의 직렬 EEPROM(322)에는 AV 디스플레이 장치(32)의 구성 정보 및 제어 정보가 저장되어 있다. AV 호스트 장치(31) 내의 그래픽 제어부(312)는 I2C 통신을 통하여 AV 디스플레이 장치(32) 내의 직렬 EEPROM(322)에 저장되어 있는 구성 정보 및 제어 정보를 판독하고, 판독된 정보에 따라 TMDS 송신부(311)의 동작을 제어한다. 이에 따라, TMDS 송신부(311)는 TMDS 통신 라인 들(TMDS3.3V)을 통하여 디스플레이 데이터 및 제어 데이터를 TMDS 수신부(321)에 전송한다. In the
암호화/복호화의 수행과 관련 있는 3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3V)은 I2C 인터페이스들(EI1, EI2), 직렬 데이터 송수신 라인(TLD), 및 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 포함한다. 3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3V)의 구성 및 동작은 도 2의 5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5V)의 것들과 같으므로, 그 설명이 생략된다.The 3.3 volt (V) compliant DDC communication module (DDC3.3V), which is involved in performing the encryption / decryption, includes the I 2 C interfaces (EI1, EI2), serial data transmit and receive lines (TL D ), and serial clock transmit and receive lines ( TL C ). Since the configuration and operation of the 3.3 volt (V) standard DDC communication module (DDC 3.3 V) are the same as those of the 5 volt (V) standard DDC communication module (DDC5V), the description thereof is omitted.
상기와 같은 통상적인 DVI 시스템들에 의하면, I2C 통신의 동작 전압이 일치되지 못함으로 인하여, PC 호스트 장치(도 2의 21)에 의하여 AV 디스플레이 장치(도 3의 32)가 구동될 수 없고, AV 호스트 장치(도 3의 31)에 의하여 PC 디스플레이 장치(22)가 구동될 수 없는 문제점이 있다.According to the conventional DVI systems as described above, the AV display device (32 in FIG. 3) cannot be driven by the PC host device (21 in FIG. 2) because the operating voltage of the I 2 C communication does not match. There is a problem that the
본 발명의 목적은, 고전압 I2C 통신의 PC 호스트 장치에 의하여 저전압 I2C 통신의 AV 디스플레이 장치가 구동될 수 있고, 저전압 I2C 통신의 AV 호스트 장치에 의하여 고전압 I2C 통신의 PC 디스플레이 장치가 구동될 수 있게 하는 DDC(Display Data Channel) 통신 모듈 내의 레벨 변환기를 제공하는 것이다.An object of the present invention, and by the PC host apparatus of the high voltage I 2 C communication, the AV display device with a low voltage I 2 C communication can be driven, the high voltage I 2 C communication by the AV host device on the low voltage I 2 C communication PC It is to provide a level converter in a display data channel (DDC) communication module that enables a display device to be driven.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 레벨 변환기는, I2C 통신 프로토콜을 채용한 DDC 통신 모듈 내의 저전압 송수신 단자들과 고전압 송수신 단자들 사이에 연결되어, 저전압 송수신 단자들의 저전압 신호들을 고전압 신호들로 변환하여 상기 고전압 송수신 단자들에 인가하고, 저전압 송수신 단자들의 저전압 신호들을 고전압 신호들로 변환하여 상기 고전압 송수신 단자들에 인가하는 것으로서, 저전압 풀업(pull-up) 소자들, 고전압 풀업 소자들, 및 트랜지스터-다이오드 쌍들을 포함한다.The level converter of the present invention for achieving the above object is connected between the low voltage transmission and reception terminals and the high voltage transmission and reception terminals in the DDC communication module employing the I 2 C communication protocol to convert the low voltage signals of the low voltage transmission and reception terminals into high voltage signals. Applying to the high voltage transmission / reception terminals and converting the low voltage signals of the low voltage transmission / reception terminals into high voltage signals to the high voltage transmission / reception terminals, wherein the low voltage pull-up devices, the high voltage pull-up devices, and the transistors are applied. Contains diode pairs.
상기 저전압 풀업 소자들은 저전압 인가 단자들과 상기 저전압 송수신 단자들 사이에 각각 연결된다. 상기 고전압 풀업 소자들은 고전압 인가 단자들과 상기 고전압 송수신 단자들 사이에 각각 연결된다. 상기 트랜지스터-다이오드 쌍들은 상기 저전압 송수신 단자들과 상기 고전압 송수신 단자들 사이에 각각 연결된다. 상기 트랜지스터-다이오드 쌍들은 상기 저전압 송수신 단자들과 상기 고전압 송수신 단자들의 전위들에 따라 온(On)/오프(Off)된다.The low voltage pull-up elements are connected between low voltage applying terminals and the low voltage transmitting and receiving terminals, respectively. The high voltage pull-up elements are connected between high voltage applying terminals and the high voltage transmitting and receiving terminals, respectively. The transistor-diode pairs are connected between the low voltage transmit and receive terminals and the high voltage transmit and receive terminals, respectively. The transistor-diode pairs are turned on / off according to the potentials of the low voltage transceiver terminals and the high voltage transceiver terminals.
본 발명의 상기 레벨 변환기에 의하면, 상기 저전압 송수신 단자들 중에서 어느 하나가 저전압 논리 하이(High) 상태이면, 이 저전압 송수신 단자와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍이 턴-오프(turn off)되고, 이 저전압 송수신 단자와 대응되는 고전압 풀업 소자를 통하여 고전압 송수신 단자가 고전압 논리 하이(High) 상태가 된다. According to the level converter of the present invention, when any one of the low voltage transmit and receive terminals is a low voltage logic high state, the transistor-diode pair corresponding to the low voltage transmit and receive terminal is turned off, and the low voltage transmit and receive The high voltage transmission / reception terminal is in a high voltage logic high state through the high voltage pull-up element corresponding to the terminal.
이와 마찬가지로, 상기 고전압 송수신 단자들 중에서 어느 하나가 고전압 논 리 하이(High) 상태이면, 이 고전압 송수신 단자와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍이 턴-오프(turn off)되고, 이 고전압 송수신 단자와 대응되는 저전압 풀업 소자를 통하여 저전압 송수신 단자가 저전압 논리 하이(High) 상태가 된다. Similarly, when any one of the high voltage transmit / receive terminals is in a high voltage logical high state, the transistor-diode pair corresponding to the high voltage transmit / receive terminal is turned off, and the low voltage corresponding to the high voltage transmit / receive terminal is turned off. The low voltage transmission / reception terminal is brought to a low voltage logic high state through the pull-up element.
한편, 상기 저전압 송수신 단자들 중에서 어느 하나가 저전압 논리 로우(Low) 상태이면, 이 저전압 송수신 단자와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍이 턴-온(turn on)되므로, 이 저전압 송수신 단자와 대응되는 고전압 송수신 단자가 고전압 논리 로우(Low) 상태가 된다. Meanwhile, when any one of the low voltage transmit / receive terminals is in a low voltage logic low state, the transistor-diode pair corresponding to the low voltage transmit / receive terminal is turned on, so that the high voltage transmit / receive terminal corresponding to the low voltage transmit / receive terminal is turned on. Enters the high voltage logic low state.
또한, 상기 고전압 송수신 단자들 중에서 어느 하나가 고전압 논리 로우(Low) 상태이면, 이 고전압 송수신 단자와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍의 다이오드의 작용으로 인하여 트랜지스터-다이오드 쌍이 턴-온(turn on)되므로, 이 고전압 송수신 단자와 대응되는 저전압 송수신 단자가 저전압 논리 로우(Low) 상태가 된다. In addition, when any one of the high voltage transceiver terminals is in a high voltage logic low state, the transistor-diode pair is turned on due to the action of the diode of the transistor-diode pair corresponding to the high voltage transceiver. The low voltage transmission / reception terminal corresponding to the high voltage transmission / reception terminal is in a low voltage logic low state.
따라서, 본 발명의 상기 레벨 변환기에 의하면, 고전압 예를 들어, 5 볼트(V)의 I2C 통신의 PC 호스트 장치에 의하여 저전압 예를 들어, 3.3 볼트(V)의 I2C 통신의 AV 디스플레이 장치가 구동될 수 있다. 역으로, 저전압 I2C 통신의 AV 호스트 장치에 의하여 고전압 I2C 통신의 PC 디스플레이 장치가 구동될 수 있다.Therefore, according to the level converter of the present invention, the AV display of I 2 C communication of low voltage, for example 3.3 V, by the PC host device of I 2 C communication of high voltage, for example 5 volts (V). The device can be driven. Conversely, by the host device on the low voltage AV I 2 C communication, the PC display device of high voltage I 2 C communication can be driven.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 레벨 변환기(41)를 보여준다. 도 5는 도 4의 레벨 변환기(41)가 사용된 제3 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보 여준다. 도 6은 도 4의 레벨 변환기(41)가 사용된 제4 DVI(Digital Visual Interface) 시스템을 보여준다.4 shows a
도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 레벨 변환기(41)는, I2C 통신 프로토콜을 채용한 DDC 통신 모듈(DDC3.3/5V 또는 DDC5/3.3V) 내의 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)과 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5) 사이에 연결되어, 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)의 저전압 신호들을 고전압 신호들로 변환하여 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5)에 인가하고, 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)의 저전압 신호들을 고전압 신호들로 변환하여 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5)에 인가한다.4 to 6, the
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 레벨 변환기(41)는 저전압 풀업(pull-up) 소자들(RP1,RP2), 고전압 풀업 소자들(RP3,RP4), 및 트랜지스터-다이오드 쌍들(TR1, TR2)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the
저항 소자들로서의 저전압 풀업 소자들(RP1,RP2)은 저전압 인가 단자들(VDD1=3.3V)과 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3) 사이에 각각 연결된다. 저항 소자들로서의 고전압 풀업 소자들(RP3,RP4)은 고전압 인가 단자들(VDD2=5V)과 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5) 사이에 각각 연결된다. 트랜지스터-다이오드 쌍들(TR1, TR2)은 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)과 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5) 사이에 각각 연결된다. 트랜지스터-다이오드 쌍들(TR1, TR2)은 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)과 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5)의 전위들에 따라 온(On)/오프(Off)된다.The low voltage pull-up elements R P1 and R P2 as resistive elements are connected between the low voltage applying terminals V DD1 = 3.3 V and the low voltage transmit / receive terminals T D3 .3 and T C3 .3 , respectively. The high voltage pull-up elements R P3 and R P4 as resistive elements are connected between the high voltage applying terminals V DD2 = 5V and the high voltage transmitting and receiving terminals T D5 and T C5 , respectively. The transistor-diode pairs TR1 and TR2 are connected between the low voltage transmit and receive terminals T D3 .3 and T C3 .3 and the high voltage transmit and receive terminals T D5 and T C5 , respectively. The transistor-diode pairs TR1 and TR2 are turned on / off according to the potentials of the low voltage transmission and reception terminals T D3 .3 and T C3 .3 and the high voltage transmission and reception terminals T D5 and T C5 . )do.
트랜지스터-다이오드 쌍들(TR1, TR2) 각각은 전계효과 트랜지스터 및 다이오드를 포함한다. 전계효과 트랜지스터의 제조 공정에서 생성될 수 있는 다이오드의 에노드는 전계효과 트랜지스터의 소오스(s)에 연결된다. 다이오드의 캐소드는 전계효과 트랜지스터의 드레인(d)에 연결된다. 전계효과 트랜지스터들의 소오스들(s)은 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3)에 각각 연결된다. 전계효과 트랜지스터들의 게이트들(g)은 저전압 인가 단자들(VDD1=3.3V)에 각각 연결된다. 전계효과 트랜지스터들의 드레인들(d)은 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5)에 각각 연결된다. Each of the transistor-diode pairs TR1 and TR2 includes a field effect transistor and a diode. The anode of the diode, which may be produced in the manufacturing process of the field effect transistor, is connected to the source s of the field effect transistor. The cathode of the diode is connected to the drain d of the field effect transistor. The sources s of the field effect transistors are connected to the low voltage transmit and receive terminals T D3 .3 and T C3 .3 , respectively. Gates g of the field effect transistors are respectively connected to the low voltage application terminals V DD1 = 3.3V. The drains d of the field effect transistors are connected to the high voltage transmission and reception terminals T D5 and T C5 , respectively.
저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3) 중에서 어느 하나가 저전압 논리 하이(High) 상태이면, 이 저전압 송수신 단자(TD3 .3 또는 TC3 .3)와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터의 게이트(g)와 소오스(s)에 인가되는 전압은 문턱(threshold) 전압보다 낮아진다. 따라서, 상기 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터는 턴-오프(turn off)되고, 이 저전압 송수신 단자(TD3 .3 또는 TC3 .3)와 대응되는 고전압 풀업 소자(RP3 또는 RP4)를 통하여 고전압 송수신 단자(TD5 또는 TC5)가 고전압 논리 하이(High) 상태가 된다. When any one of the low voltage transmit / receive terminals T D3 .3 and T C3 .3 is a low voltage logic high state, a transistor-diode pair corresponding to the low voltage transmit / receive terminal T D3 .3 or T C3 .3 . The voltage applied to the gate g and the source s of the field effect transistor of TR1 or TR2 is lower than the threshold voltage. Accordingly, the field effect transistor of the transistor-diode pair TR1 or TR2 is turned off and the high voltage pull-up element R P3 corresponding to the low voltage transmission / reception terminal T D3 .3 or T C3 .3 . Alternatively, the high voltage transmission / reception terminal T D5 or T C5 is set to a high voltage logic high state through R P4 .
이와 마찬가지로, 고전압 송수신 단자들(TD5, TC5) 중에서 어느 하나가 고전 압 논리 하이(High) 상태이면, 이 고전압 송수신 단자(TD5 또는 TC5)와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍의 전계효과 트랜지스터가 턴-오프(turn off)된다. 이에 따라 상기 고전압 송수신 단자(TD5 또는 TC5)와 대응되는 저전압 풀업 소자(RP1 또는 RP2)를 통하여 저전압 송수신 단자(TD3 .3 또는 TC3 .3)가 저전압 논리 하이(High) 상태가 된다. Similarly, when any one of the high voltage transmit / receive terminals T D5 and T C5 is in a high voltage logic high state, the field effect transistor of the transistor-diode pair corresponding to the high voltage transmit / receive terminal T D5 or T C5 . Is turned off. Accordingly, the low voltage transmit / receive terminal T D3 .3 or T C3 .3 is connected to the low voltage pull-up element R P1 or R P2 corresponding to the high voltage transmit / receive terminal T D5 or T C5 . Becomes
한편, 저전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3) 중에서 어느 하나가 저전압 논리 로우(Low) 상태이면, 이 저전압 송수신 단자(TD3 .3 또는 TC3 .3)와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터의 게이트(g)와 소오스(s)에 인가되는 전압이 문턱(threshold) 전압보다 높아진다. 따라서, 상기 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터가 턴-온(turn on)되므로, 이 저전압 송수신 단자(TD3 .3 또는 TC3 .3)와 대응되는 고전압 송수신 단자(TD5 또는 TC5)가 고전압 논리 로우(Low) 상태가 된다. On the other hand, when any one of the low voltage transmit and receive terminals (T D3 .3 , T C3 .3 ) is a low voltage logic low state, the transistor corresponding to the low voltage transmit and receive terminals (T D3 .3 or T C3 .3 )- The voltage applied to the gate g and the source s of the field effect transistor of the diode pair TR1 or TR2 becomes higher than the threshold voltage. Accordingly, since the field effect transistor of the transistor-diode pair TR1 or TR2 is turned on, the high voltage transmit / receive terminal T D5 corresponding to the low voltage transmit / receive terminal T D3 .3 or T C3 .3 . Or T C5 ) becomes a high voltage logic low state.
또한, 고전압 송수신 단자들(TD3 .3, TC3 .3) 중에서 어느 하나가 고전압 논리 로우(Low) 상태이면, 이 고전압 송수신 단자와 대응되는 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 다이오드가 턴-온(turn on)된다. 이에 따라, 이 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터의 소오스(s)의 전위가 낮아지므로, 게이트(g)와 소오스(s)에 인가되는 전압이 문턱(threshold) 전압보다 높아진다. 따라서, 상기 트랜지스터-다이오드 쌍(TR1 또는 TR2)의 전계효과 트랜지스터가 턴- 온(turn on)되므로, 이 고전압 송수신 단자(TD5 또는 TC5)와 대응되는 저전압 송수신 단자(TD3.3 또는 TC3 .3)가 저전압 논리 로우(Low) 상태가 된다. In addition, when any one of the high voltage transceiver terminals T D3 .3 and T C3 .3 is in a high voltage logic low state, the diode of the transistor-diode pair TR1 or TR2 corresponding to the high voltage transceiver terminal is turned on. -Turned on. As a result, the potential of the source s of the field effect transistor of the transistor-diode pair TR1 or TR2 is lowered, so that the voltage applied to the gate g and the source s becomes higher than the threshold voltage. Therefore, since the field effect transistor of the transistor-diode pair TR1 or TR2 is turned on, the low voltage transmit / receive terminal T D3.3 or T corresponding to the high voltage transmit / receive terminal T D5 or T C5 . C3 .3 ) is put into the low voltage logic low state.
이상 설명된 레벨 변환기(41)에 의하면, 고전압 예를 들어, 5 볼트(V)의 I2C 통신의 PC 호스트 장치에 의하여 저전압 예를 들어, 3.3 볼트(V)의 I2C 통신의 AV 디스플레이 장치가 구동될 수 있다. 역으로, 저전압 I2C 통신의 AV 호스트 장치에 의하여 고전압 I2C 통신의 PC 디스플레이 장치가 구동될 수 있다.According to the
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 레벨 변환기(41)를 채용한 제3 DVI 시스템(DVI3)은 AV 호스트 장치(31) 내의 TMDS 송신부(311), 그래픽 제어부(312), TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V), I2C 통신 프로토콜을 채용한 3.3/5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3/5V), PC 디스플레이 장치(22) 내의 TMDS 수신부(221) 및 직렬 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory,222)을 포함한다. Referring to FIG. 5, the third DVI system DVI3 employing the
PC 디스플레이 장치(22) 내의 직렬 EEPROM(222)에는 PC 디스플레이 장치(22)의 구성 정보 및 제어 정보가 저장되어 있다. AV 호스트 장치(31) 내의 그래픽 제어부(312)는 I2C 통신을 통하여 PC 디스플레이 장치(22) 내의 직렬 EEPROM(222)에 저장되어 있는 구성 정보 및 제어 정보를 판독하고, 판독된 정보에 따라 TMDS 송신부(311)의 동작을 제어한다. 이에 따라, TMDS 송신부(311)는 TMDS 통신 라인 들(TMDS3.3V)을 통하여 디스플레이 데이터 및 제어 데이터를 TMDS 수신부(221)에 전송한다. The configuration information and control information of the
I2C 통신 프로토콜을 채용한 3.3/5 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC3.3/5V)은 I2C 인터페이스들(EI1, EI2), 레벨 변환기(41), 직렬 데이터 송수신 라인(TLD), 및 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 포함한다. The 3.3 / 5 volt (DDC) communication module (DDC3.3 / 5V) employing the I 2 C communication protocol provides I 2 C interfaces (EI1, EI2),
레벨 변환기(41)의 구성 및 동작은 도 4를 참조하여 설명된 바와 같다.The configuration and operation of the
I2C 인터페이스들(EI1, EI2) 각각은 직렬 데이터 출력 단자들(SDA1OUT, SDA2OUT)로부터의 직렬 데이터를 레벨 변환기(41) 및 직렬 데이터 송수신 라인(TLD)을 통하여 상대방 I2C 인터페이스(EI1, EI2)에 전송하고, 레벨 변환기(41) 또는 직렬 데이터 송수신 라인(TLD)으로부터의 직렬 데이터를 직렬 데이터 입력 단자들(SDA1IN, SDA2IN)에 입력시킨다.I 2 C interfaces (EI1, EI2), each serial data output terminals (SDA1 OUT, SDA2 OUT) serial data to the
이와 마찬가지로, 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)에 연결된 I2C 인터페이스들(EI1, EI2) 각각은 직렬 클럭 출력 단자들(SCL1OUT, SCL2OUT)로부터의 클럭 신호를 레벨 변환기(41) 및 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 통하여 상대방 I2C 인터페이스(EI1, EI2)에 전송하고, 레벨 변환기(41) 또는 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)으로부 터의 클럭 신호를 직렬 클럭 입력 단자들(SCL1IN, SCL2IN)에 입력시킨다. Similarly, each of the I 2 C interfaces EI1 and EI2 connected to the serial clock transmit / receive line TL C transmits a clock signal from the serial clock output terminals SCL1 OUT and SCL2 OUT to the
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 레벨 변환기(41)를 채용한 제4 DVI 시스템(DVI3)은 PC 호스트 장치(21) 내의 TMDS 송신부(211), 그래픽 제어부(212), TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V), I2C 통신 프로토콜을 채용한 5/3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5/3.3V), AV 디스플레이 장치(32) 내의 TMDS 수신부(321) 및 직렬 EEPROM(322)을 포함한다. Referring to FIG. 6, the fourth DVI system DVI3 employing the
AV 디스플레이 장치(32) 내의 직렬 EEPROM(322)에는 AV 디스플레이 장치(32)의 구성 정보 및 제어 정보가 저장되어 있다. PC 호스트 장치(21) 내의 그래픽 제어부(212)는 I2C 통신을 통하여 AV 디스플레이 장치(32) 내의 직렬 EEPROM(222)에 저장되어 있는 구성 정보 및 제어 정보를 판독하고, 판독된 정보에 따라 TMDS 송신부(211)의 동작을 제어한다. 이에 따라, TMDS 송신부(211)는 TMDS 통신 라인들(TMDS3.3V)을 통하여 디스플레이 데이터 및 제어 데이터를 TMDS 수신부(321)에 전송한다. In the
I2C 통신 프로토콜을 채용한 5/3.3 볼트(V) 규격의 DDC 통신 모듈(DDC5/3.3V)은 I2C 인터페이스들(EI1, EI2), 레벨 변환기(41), 직렬 데이터 송수신 라인(TLD), 및 직렬 클럭 송수신 라인(TLC)을 포함한다. DDC 통신 모듈(DDC5/3.3V)의 구성 및 동작은 도 5를 참조하여 설명된 바와 같다.The 5 / 3.3 volt DDC communication module (DDC5 / 3.3V) employing the I 2 C communication protocol provides the I 2 C interfaces (EI1, EI2),
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 레벨 변환기에 의하면, 고전압 예를 들어, 5 볼트(V)의 I2C 통신의 PC 호스트 장치에 의하여 저전압 예를 들어, 3.3 볼트(V)의 I2C 통신의 AV 디스플레이 장치가 구동될 수 있다. 역으로, 저전압 I2C 통신의 AV 호스트 장치에 의하여 고전압 I2C 통신의 PC 디스플레이 장치가 구동될 수 있다.As described above, according to the level converter according to the present invention, a high voltage, for example, I 2 C of 5 volts (V) by a PC host device of communication, low voltage, for example 3.3 volts (V) I 2 C The AV display device of communication can be driven. Conversely, by the host device on the low voltage AV I 2 C communication, the PC display device of high voltage I 2 C communication can be driven.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be modified and improved by those skilled in the art within the spirit and scope of the invention as defined in the claims.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060054379A KR100736855B1 (en) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | Level translator in ddc communication module adopting iic communication protocol |
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