KR101109601B1 - Infrared transiting module and System on a Chip including the module - Google Patents
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Abstract
전기(electric) 펄스신호로부터 적외선 펄스신호를 생성하는 적외선 송신 모듈이 제공된다. 이 적외선 송신 모듈은 펄스 파형 데이터를 저장하기 위한 메모리부, 카운터클록 주파수 정보에 기초하여 카운터클록 신호를 생성하고 캐리어클록 주파수 정보에 기초하여 캐리어클록 신호를 생성하는 클록 발생부, 캐리어클록 신호를 메모리부에 저장된 펄스파형 데이터에 기초하여 변조하여 전기 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부, 및 적외선 송신 모듈은 펄스파형 데이터, 카운터클록 주파수 정보, 및 캐리어클록 주파수 정보를 외부 기기로부터 수신하여, 수신된 펄스파형 데이터를 상기 메모리부에 제공하며, 수신된 카운터클록 주파수 정보 및 캐리어클록 주파수 정보를 상기 클록 발생부에 제공하기 위한 인터페이싱 및 제어부를 포함한다. 따라서, 적외선 신호가 실리게 되는 캐리어신호의 주파수나 듀티비도 사용자가 자유롭게 조정할 수 있다.An infrared transmitting module for generating an infrared pulse signal from an electric pulse signal is provided. The infrared transmission module stores a memory unit for storing pulse waveform data, a clock generator for generating a counter clock signal based on counter clock frequency information, and a carrier generator for generating a carrier clock signal based on carrier clock frequency information. The pulse signal generator for generating an electric pulse signal by modulating based on the pulse waveform data stored in the unit, and the infrared transmitting module receive pulse waveform data, counter clock frequency information, and carrier clock frequency information from an external device. And an interface and a controller for providing pulse waveform data to the memory unit, and providing the counter clock frequency information and the carrier clock frequency information to the clock generator. Thus, the user can freely adjust the frequency or duty ratio of the carrier signal on which the infrared signal is carried.
Description
도 1은 적외선 송신기에 의해 발생되는 적외선 신호의 파형의 일부를 보이는 도면이다.1 is a view showing a part of the waveform of the infrared signal generated by the infrared transmitter.
도 2a와 2b는 적외선 신호의 데이터 비트값 0과 1에 각각 대응하는 파형들을 보이는 도면들이다.2A and 2B are diagrams showing waveforms corresponding to
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 적외선 송신 모듈의 따른 개념 블록도이다.3 is a conceptual block diagram of an infrared transmitting module in a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 적외선 송신 모듈의 상세 블록도이다.4 is a detailed block diagram of the infrared transmitting module of FIG. 3.
도 5는 도 4의 적외선 송신 모듈의 동작 설명을 위한 파형도들을 보이는 도면이다.5 is a view showing waveform diagrams for explaining the operation of the infrared transmitting module of FIG.
본 발명은 적외선 송신 모듈 및 그 모듈을 구비한 시스템 온 칩(SoC)에 관한 것이다.The present invention relates to an infrared transmission module and a system on chip (SoC) having the module.
근거리 원격제어용으로서 이용되고 있는 적외선 리모콘의 송신기는 적외선 신호를 송신한다. 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신기는 각각의 제조사마다 독특한 방식의 프로토콜(들)을 사용한다. 그러므로, 적외선 송신기 역시 적외선 수신기의 프로토콜 규격을 따라야 한다.The transmitter of the infrared remote controller used for the near remote control transmits an infrared signal. Infrared receivers that receive infrared signals use protocol (s) that are unique to each manufacturer. Therefore, the infrared transmitter must also follow the protocol specification of the infrared receiver.
전송하고자 하는 데이터가 입력되면, 특정 프로토콜 전용의 적외선 송신기는 그 프로토콜에 의해 정해지는 캐리어 주파수 및 변조 방식에 기초하여 단일 프로토콜만을 위한 적외선 신호를 발생하여 적외선 수신기에 송신한다.When data to be transmitted is input, an infrared transmitter dedicated to a specific protocol generates and transmits an infrared signal for only a single protocol to an infrared receiver based on a carrier frequency and a modulation scheme determined by the protocol.
도 1은 적외선 송신기에 의해 발생되는 적외선 신호의 파형의 일부를 보이고 있다. 도 1에 보인 파형에서, 심볼-온-타임(symbol-on-time)은 적외선이 방출되는 기간에 해당된다. 심볼-온-타임(symbol-on-time)과 심볼 주기(symbol period)의 조합은 하나의 데이터 비트를 나타낸다. 도 2는 삼성전자㈜에서 이용하고 있는 적외선 신호의 데이터 비트의 파형을 보이고 있다. 도 2a는 심볼-온-타임이 0.56ms이고 심볼 주기가 1.125ms인 비트값 0의 파형을 보이고 있다. 도 2b는 도 2a의 파형과는 심볼-온-타임은 동일하지만 심볼 주기는 2.25ms인 비트값 1의 파형을 보이고 있다.1 shows a portion of the waveform of an infrared signal generated by an infrared transmitter. In the waveform shown in FIG. 1, symbol-on-time corresponds to the period during which infrared radiation is emitted. The combination of symbol-on-time and symbol period represents one data bit. Figure 2 shows the waveform of the data bits of the infrared signal used by Samsung Electronics. 2A shows a waveform of
'0'과 '1'을 나타내는 이러한 파형들은 제조회사들의 프로토콜들마다 다를 수 있다. 또한, 이러한 비트 파형들을 포함하는 각각의 신호 프레임 역시 프로토콜들마다 다를 수 있다. 게다가, 프로토콜에 따라서는 캐리어 주파수나 변조방식도 다를 수 있다. 그러므로, 다양한 프로토콜들을 지원하기 위해서는 다양한 캐리어 주파수들 및 다수의 변조방식을 지원하는 적외선 송신 모듈이 필요하게 되었다. 예를 들면, 가전제품이나 원격 제어 수신기기에 내장된 적외선 수신기가 사용하는 캐리어 주파수와 변조방식에 맞는 각각의 적외선 송신기가 필요하게 되었다.These waveforms, which represent '0' and '1', may vary between manufacturers' protocols. In addition, each signal frame containing these bit waveforms may also vary from protocol to protocol. In addition, depending on the protocol, the carrier frequency or modulation scheme may be different. Therefore, there is a need for an infrared transmission module supporting various carrier frequencies and multiple modulation schemes to support various protocols. For example, individual infrared transmitters are required that match the carrier frequency and modulation scheme used by an infrared receiver embedded in a home appliance or remote control receiver.
그런데, 기존의 반도체 칩에 통합되어 있는 적외선 송신기는 펄스의 '하이'나 '로우'의 폭을 변경할 수 없었으며, 캐리어 주파수를 변경할 수 없었고, 또 듀티비를 변경할 수도 없었다. 또한, 적외선 전송을 위해 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 모듈을 이용하는 방식도 사용되고 있지만, 이 방식은 펄스 간격만을 조정할 수 있을 뿐이었다.However, the infrared transmitter integrated in the existing semiconductor chip could not change the 'high' or 'low' width of the pulse, the carrier frequency could not be changed, and the duty ratio could not be changed. In addition, a method using a universal asynchronous receiver / transmitter (UART) module for infrared transmission is also used, but this method can only adjust the pulse interval.
따라서, 본 발명의 목적은 적외선 신호의 펄스 파형, 캐리어 주파수, 듀티비를 변경할 수 있는 적외선 송신 모듈을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an infrared transmission module capable of changing the pulse waveform, carrier frequency, and duty ratio of an infrared signal.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전술한 적외선 송신 모듈을 구비한 시스템 온 칩(System on a Chip)을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a System on a Chip having the above-described infrared transmitting module.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 전기(electric) 펄스신호로부터 적외선 펄스신호를 생성하는 적외선 송신 모듈이 제공되며, 이 적외선 송신 모듈은, 펄스 파형 데이터를 저장하기 위한 메모리부; 카운터클록 주파수에 기초하여 카운터클록 신호를 생성하고 캐리어클록 주파수에 기초하여 캐리어클록 신호를 생성하는 클록 발생부; 및 상기 캐리어클록 신호를 상기 메모리부에 저장된 펄스파형 데이터에 기초하여 변조하여 전기 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부를 포함한다. 적외선 송신 모듈은 펄스파형 데이터, 카운터클록 주파수 정보, 및 캐리어클록 주파수 정보를 외부 기기로부터 수신하여, 수신된 펄스파형 데이터를 상기 메모리부에 제공하며, 수신된 카운터클록 주파수 정보 및 캐리어클록 주파수 정보를 상기 클록 발생부에 제공하기 위한 인터페이싱 및 제어부를 더 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, there is provided an infrared transmitting module for generating an infrared pulse signal from an electric pulse signal, the infrared transmitting module comprising: a memory unit for storing pulse waveform data; A clock generator for generating a counter clock signal based on the counter clock frequency and a carrier clock signal based on the carrier clock frequency; And a pulse signal generator for modulating the carrier clock signal based on the pulse waveform data stored in the memory to generate an electric pulse signal. The infrared transmitting module receives pulse waveform data, counter clock frequency information, and carrier clock frequency information from an external device, provides the received pulse waveform data to the memory unit, and receives the received counter clock frequency information and carrier clock frequency information. And an interface and a controller for providing the clock generator.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한, 시스템 온 칩(SoC)은 본 발명의 목적 을 달성하기 위한 상기 적외선 송신 모듈을 포함한다.To achieve another object of the present invention, a system on chip (SoC) includes the infrared transmission module for achieving the object of the present invention.
본 발명의 다른 목적들과 특징들 및 그에 따른 이점들은 첨부 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시예의 설명으로부터 더 명확하게 될 것이다.Other objects and features of the present invention and the advantages thereof will become more apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 예시적인 실시예를 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 적외선 송신 모듈을 보이고 있다. 도 3을 참조하면, 이 적외선 송신 모듈은 인터페이스 및 제어부(30), FIFO메모리부(40), 클록발생부(50), 및 펄스신호 발생부(60)를 구비한다. FIFO메모리부(40)는 펄스파형 데이터를 저장한다. 클록발생부(50)는 카운터클록 주파수에 기초하여 카운터클록 신호를 생성하고 캐리어클록 주파수에 기초하여 캐리어클록 신호를 생성한다. 펄스신호 발생부(60)는, FIFO메모리부(40)에 저장된 펄스파형 데이터에 기초하여, 캐리어클록 신호를 변조하여 전기 펄스신호를 발생한다. 인터페이스 및 제어부(30)는 펄스파형 데이터, 카운터클록 주파수, 및 캐리어클록 주파수를 적외선 송신 모듈의 외부 기기(미도시)로부터 수신한다.3 shows an infrared transmission module according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the infrared transmission module includes an interface and a
이러한 구성을 가지는 도 3의 적외선 송신 모듈을 도 4 및 도 5를 참조하면서 상세히 설명한다.The infrared transmission module of FIG. 3 having such a configuration will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5.
도 4는 도 3의 적외선 송신 모듈의 상세 블록도를 보이고 있다. 도 5는 도 4의 동작 설명을 위한 파형도들을 보이고 있다.4 is a detailed block diagram of the infrared transmitting module of FIG. 3. FIG. 5 shows waveform diagrams for describing the operation of FIG. 4.
도 4를 참조하면, 인터페이스 및 제어부(30)는 인터럽트부(32)와 제어부(34)를 구비한다. 인터럽트부(32)는 FIFO메모리부(40)가 찼는지 비었는지에 기초하여 인터럽트신호를 생성한다. 생성된 인터럽트신호는 APB(Advanced Peripheral Bus)를 경유하여 외부 기기(미도시), 예를 들면, 도 3의 적외선 송신 모듈을 포함하는 시스템 온 칩(SoC)의 주 제어부(미도시) 또는 주 메모리(미도시)에 제공된다. 외부 기기는 인터럽트신호에 응답하여 펄스파형 데이터를 APB 버스를 경유하여 제어부(34)에 공급한다.Referring to FIG. 4, the interface and the
제어부(34)는, 펄스파형 데이터 외에, 캐리어클록 주파수 정보와, 카운터클록 주파수 정보도 외부 기기로부터 APB버스를 경유하여 수신한다. 펄스파형 데이터와, 캐리어클록 주파수 정보, 및 카운터클록 주파수 정보는 제조회사의 프로토콜에 의해 따라 다른 값을 가질 수 있음에 유의한다. 캐리어클록 주파수 정보와 카운터클록 주파수 정보는 클록분주값의 형태로 수신될 수 있다. 제어부(34)는 수신된 펄스파형 데이터를 FIFO메모리부(40)에 공급하고, 수신된 캐리어클록 주파수 정보 및 카운터클록 주파수 정보를 클록발생부(50)에 공급한다.In addition to the pulse waveform data, the
FIFO메모리부(40)는 다수의 FIFO레지스터들(fifo1 ~ fifo8)을 구비하며, 각각의 FIFO레지스터는 예를 들면 하나의 데이터 비트를 구성하는 펄스파형 중에서 하이 또는 로우의 논리레벨을 나타내는 논리레벨비트(LB)와 논리레벨비트에 대응하는 카운터값(CV)을 저장한다. 예를 들어, 도 2a에 보인 데이터비트 "0"을 위한 펄스파형 데이터는 2개의 FIFO레지스터에 저장되는데, 하나의 FIFO레지스터는 심볼-온-타임에 해당하는 논리레벨 하이인 0.56ms의 구간을 위한 논리레벨비트와 카운터값을 저장하고, 다른 하나의 FIFO레지스터는 논리레벨 로우인 0.565ms(= 1.125ms - 0.56ms)의 구간을 위한 논리레벨비트와 카운터값을 저장한다. FIFO메모리부(40)의 가장 앞에 있는 FIFO레지스터(fifo1)는 펄스신호 발생부(60)에 연결되며, FIFO메모리부(40)의 가장 뒤에 있는 FIFO레지스터는 제어부(34)에 연결된다.The
이 실시예에서는, 데이터 비트가 2개의 FIFO레지스터에 저장되는 경우가 설명되고 있다. 하지만, 이러한 예가 본 발명을 한정하는 것은 아닌데, 그것은 2이상의 논리 '하이'레벨 또는 2이상의 논리 '로우'레벨을 가지는 펄스파형이 하나의 데이터 비트를 표현하는데 사용될 수 있다는 것이 이 기술분야의 당업자에게는 명백하기 때문이다.In this embodiment, the case where data bits are stored in two FIFO registers is described. However, this example does not limit the present invention, which means that a pulse waveform having two or more logic 'high' levels or two or more logic 'low' levels may be used to represent one data bit. Because it is obvious.
또한, 이 실시예에서는 펄스파형 데이터를 저장하기 위한 저장수단으로서 FIFO메모리부(40)가 이용되고 있다. 하지만, 이 기술에 관련한 당업자 수준에서 제공될 수 있는 어떠한 형태의 메모리라도 FIFO메모리부(40) 대신에 이용될 수 있음은 명백하고 따라서 FIFO메모리부(40)의 사용이 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님도 자명함에 유의해야 한다.In this embodiment, the
FIFO메모리부(40)는 예를 들면 모든 FIFO레지스터들이 비었거나 찼을 때 그것을 나타내는 신호(Full/Empty)를 발생한다. 이 신호는 제어부(34)를 경유하여 인터럽트발생부(32)에 공급되며, 인터럽트발생부(32)는 FIFO메모리(40)로부터 받은 신호에 기초하여 인터럽트신호를 생성하고, 그것을 APB버스를 경유하여 외부 기기에 송신한다. 인터럽트신호는 FIFO메모리부(40)의 모든 FIFO레지스터들이 완전히 채워지거나 완전히 비워졌을 때를 나타내기 위해 발생될 수 있다. 다르게는, FIFO 메모리부(40)의 2개 혹은 6개의 FIFO레지스터들만이 데이터를 저장하고 있는 경우에 인터럽트신호가 발생되도록 인터럽트 발생 조건이 변경될 수도 있다.The
클록발생부(50)는 캐리어클록 주파수 정보에 기초하여 시스템클록으로부터 캐리어클록 신호를 발생하고, 카운터클록 주파수 정보에 기초하여 시스템클록으로부터 카운터클록 신호를 발생한다. 이때, 캐리어클록 주파수 정보 또는 카운터클록 주파수 정보가 분주값을 포함한다면, 클록발생부(50)는 그 분주값에 의해 시스템 클록의 주파수를 나눈 주파수를 가지는 캐리어클록 신호 또는 카운터클록 신호를 출력한다. 캐리어클록 신호는 믹서(62)에 공급되고, 카운터클록 신호는 카운터(64)에 공급된다.The
카운터(64)는 FIFO읽기신호(FIFO RD)를 이용하여 FIFO레지스터(fifo1)로부터 논리레벨비트 데이터(LV)와 대응하는 카운터 데이터(CV)를 포함하는 펄스파형 데이터를 읽어 들인다. 현재 읽어 들인 펄스파형 데이터가 9'h107인 경우, 카운터(64)는 논리레벨비트값 "1"에 상응하는 하이레벨 펄스를 믹서(62)에 출력하기 시작한다. 펄스파형 데이터에서 '07'에 포함된 카운터값이 "07"이므로, 카운터(64)는 카운트된 값이 6이 되기까지 카운터 클록의 카운트를 계속하며, 그에 따라, 카운터(64)의 출력은 카운트된 값이 "0"부터 "6"까지 하이레벨을 가지게 된다.The
믹서(62)는 클록발생부(50)로부터 출력된 캐리어클록 신호와 카운터(64)로부터 출력된 카운터클록 신호를 믹싱하여 카운터 출력이 하이레벨인 동안 캐리어클록의 펄스파형을 가지는 전기 펄스신호를 출력한다. 이 전기 펄스 신호는 적외선 발 광소자(미도시)를 구동하는데 이용되며, 결과적으로 전기 펄스신호는 적외선 펄스신호로 변환된다.The
이러한 본 발명의 실시예에 따른 적외선 송신모듈은 하나의 모듈을 시스템 온 칩에 추가하는 것으로 여러 가지 캐리어 주파수와 다양한 전송 프로토콜에 부합하는 적외선 펄스신호를 생성하는데 이용될 수 있다.The infrared transmission module according to the embodiment of the present invention may be used to generate an infrared pulse signal corresponding to various carrier frequencies and various transmission protocols by adding one module to a system on chip.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 적외선 송신 모듈은 펄스파형 데이터, 카운터클록 주파수 정보, 및 캐리어클록 주파수 정보에 기초하여, 펄스파형의 논리 하이레벨과 논리 로우레벨의 각각에 대하여 원하는 폭을 가지는 펄스신호를 생성할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 펄스파형 데이터, 카운터클록 주파수 정보, 및 캐리어클록 주파수 정보의 변경을 통하여, PPM(Pulse Phase Modulation), PWM(Pulse Width Modulation), 2위상(bi-phase) 변조 등의 프로토콜을 지원할 수 있다.As described above, the infrared transmission module of the present invention has a pulse signal having a desired width for each of the logic high level and the logic low level of the pulse waveform based on the pulse waveform data, the counter clock frequency information, and the carrier clock frequency information. Can be generated. Therefore, the present invention provides a protocol such as pulse phase modulation (PPM), pulse width modulation (PWM), bi-phase modulation, and the like by changing pulse waveform data, counter clock frequency information, and carrier clock frequency information. Can support
또한, 본 발명에 따른 적외선 송신 모듈이 적외선 리모콘에 이용되는 경우, 그 적외선 리모콘의 사용자는 응용프로그램 등을 이용하여 적외선 펄스신호의 하이레벨 펄스폭 또는 로우레벨 펄스폭을 변경 또는 조정할 수 있다. 그러므로, 적외선 신호가 실리게 되는 캐리어신호의 주파수나 듀티비도 사용자가 자유롭게 조정할 수 있다.In addition, when the infrared transmitting module according to the present invention is used in the infrared remote control, the user of the infrared remote control can change or adjust the high level pulse width or the low level pulse width of the infrared pulse signal using an application program. Therefore, the user can freely adjust the frequency or duty ratio of the carrier signal on which the infrared signal is carried.
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