KR101592591B1 - Ｕｓｂ 호스트 및 ｕｓｂ 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템 - Google Patents

Ｕｓｂ 호스트 및 ｕｓｂ 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 호스트 기능 및 USB 디바이스 기능을 선택적으로 전환할 수 있는 멀티미디어 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템은 디바이스 역할을 하는 USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하는 USB 호스트 컨트롤러; 호스트 역할을 하는 USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하고 상기 멀티미디어 시스템의 저장 기능 및 특성이 정의된 제1디스크립터(descriptor)를 포함하는 USB 디바이스 컨트롤러; USB 단말기의 접속을 감지하는 접속 모듈; 및 접속한 상기 USB 단말기로 상기 USB 단말기의 제2디스크립터의 전송을 요청하고 상기 USB 단말기로부터 상기 제2디스크립터를 전송받지 못하면 상기 멀티미디어 시스템을 USB 디바이스 모드로 전환하고 상기 USB 단말기와 상기 USB 디바이스 컨트롤러를 서로 연결시키는 경로 설정 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.

Description

ＵＳＢ 호스트 및 ＵＳＢ 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템{A MULTIMEDIA SYSTEM CONVERTING USB HOST AND USB DEVICE}
본 발명은 USB 호스트 기능 및 USB 디바이스 기능을 선택적으로 전환할 수 있는 멀티미디어 시스템에 관한 것이다.
USB(Universal Serial Bus)는 인텔, 마이크로 소프트, 컴팩, IBM, DEC, NEC, 노던텔레콤 등의 7개의 업체가 개발한 퍼스널 컴퓨터(PC :Personal Computer) 주변기기의 버스 규격이다. USB는 플러그-앤-플레이(Plug & Play), 핫 스왑(Hot-Swap) 기능을 지원하여 설치가 용이하고 재부팅이나 셋업 과정이 불필요하므로 사용이 편리하다는 장점이 있다.
이러한 USB 단말기는 그 역할에 따라 USB 호스트 기능을 하는 단말기와 USB 디바이스 역할을 하는 단말기로 구분되며 USB 호스트는 컴퓨팅 모듈과 같이 기능 제어를 수행하는 기기에 장착되고 USB 디바이스는 프린터나 마우스 등과 같이 기능 제어를 받는 기기에 장착된다.
차량용 오디오 및 내비게이션 시스템은 USB 호스트로 설계되어 있어서 USB 디바이스 역할을 하는 USB 메모리와 접속되면 상기 USB 메모리에 저장되어 있는 음악, 동영상 등의 파일을 USB 호스트에서 재생할 수 있다. 그런데 상기 USB 호스트로 설계된 차량용 오디오 및 내비게이션 시스템은 USB 호스트로 설계된 노트북이나 스마트폰과는 접속되지 못하는 문제점이 있다. 이에 차량용 오디오 및 내비게이션 시스템이 USB 호스트 또는 USB 디바이스로 용이하게 전환이 가능하다면 USB 호스트 및 USB 디바이스를 모두 수용할 수 있으므로 개발 필요성이 대두된다.
본 발명은 USB 호스트 기능 및 USB 디바이스 기능을 선택적으로 전환할 수 있는 멀티미디어 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템은 디바이스 역할을 하는 USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하는 USB 호스트 컨트롤러; 호스트 역할을 하는 USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하고 상기 멀티미디어 시스템의 저장 기능 및 특성이 정의된 제1디스크립터(descriptor)를 포함하는 USB 디바이스 컨트롤러; USB 단말기의 접속을 감지하는 접속 모듈; 및 접속한 상기 USB 단말기로 상기 USB 단말기의 제2디스크립터의 전송을 요청하고 상기 USB 단말기로부터 상기 제2디스크립터를 전송받지 못하면 상기 멀티미디어 시스템을 USB 디바이스 모드로 전환하고 상기 USB 단말기와 상기 USB 디바이스 컨트롤러를 서로 연결시키는 경로 설정 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.
여기서 본 발명은 상기 멀티미디어 시스템이 USB 디바이스 모드로 전환되면, 상기 USB 디바이스 컨트롤러는 상기 제1디스크립터를 상기 USB 단말기로 전달한다.
한편 본 발명의 상기 경로 설정 모듈은 상기 USB 단말기로부터 상기 제2디스크립터를 전달받으면 상기 멀티미디어 시스템을 USB 호스트 모드로 전환하고 상기 USB 단말기와 USB 호스트 컨트롤러를 서로 연결시킨다.
한편 본 발명의 상기 USB 디바이스 컨트롤러가 상기 USB 단말기와 연결되면, 상기 USB 디바이스 컨트롤러는 접속 모듈의 D+ 단 또는 D- 단에 연결된 저항 연결을 해제하고 사용자로부터 USB 모드를 선택받으며 선택받은 USB 모드에 적합한 저항을 D+ 단 또는 D- 단에 연결하여 상기 USB 단말기가 상기 D+ 단 또는 D- 단의 저항을 검출하여 상기 멀티미디어 시스템의 동작 속도를 인식하게 하고 상기 USB 단말기와 핸드 쉐이킹(hand shaking) 과정을 통해 상기 USB 단말기와 상기 동작 속도로 데이터 통신을 수행한다.
한편 본 발명의 상기 USB 호스트 컨트롤러가 상기 USB 단말기와 연결되면, 상기 USB 호스트 컨트롤러는 상기 USB 단말기의 접속 모듈의 D+ 단 또는 D- 단에 연결된 저항을 검출하여 상기 USB 단말기의 동작 속도를 인식하고 상기 USB 단말기와 핸드 쉐이킹 과정을 통해 상기 USB 단말기와 상기 동작 속도로 데이터 통신을 수행한다.
본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템은 접속한 USB 단말기의 호스트/디바이스 역할(디스크립터의 유무)에 맞게 자신의 기능을 디바이스/호스트로 전환한다. 이에 호스트/디바이스 역할을 하는 어떠한 USB 단말기와도 용이하게 접속하며 데이터 통신을 수행할 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 USB 디바이스의 모드 선택 모습을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 D+/D- 단에 저항이 각각 연결된 모습을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템의 동작을 나타내는 순서도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)은 USB 호스트 컨트롤러(12), USB 디바이스 컨트롤러(14), 접속 모듈(16), 경로 설정 모듈(18) 등을 포함한다.
USB 호스트 컨트롤러(12)는 USB 디바이스와 데이터 통신을 수행하기 위해논리적 계층의 인터페이스를 제어하고 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 외부 USB 호스트와의 데이터 통신을 수행하고 저장 기능 및 특성이 정의된 제1디스크립터(descriptor)를 포함한다.
접속 모듈(16)은 외부 USB 단말기(20)의 물리적 접속을 감지한다.
경로 설정 모듈(18)은 상기 접속 모듈(16)을 통해 상기 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전달받지 못하면 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 디바이스 모드로 전환하고 상기 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전달받으면 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 호스트 모드로 전환한다.
이하 본 발명에 따른 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)을 구성 요소별로 더욱 구체적으로 설명한다.
우선 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)은 차량 등에 설치되어 외부 USB 단말기(20)와 접속되며 데이터를 통신하는 장치를 지칭하는 것으로서, 통상의 USB 호스트 기능을 하는 단말기 및 통상의 USB 디바이스 기능을 하는 모든 단말기를 포함한다. 여기서 상기 USB 단말기(20)는 상기 멀티미디어 시스템(10)과 동일한 구성 요소 및 기능을 가진다.
- USB 호스트 컨트롤러(12)의 구성 -
USB 호스트 컨트롤러(12)는 후술하는 접속 모듈(16)을 통해 물리적으로 접속된 USB 디바이스 역할을 하는 USB 단말기와 데이터 통신을 수행하기 위해서 논리적 계층의 인터페이스를 제어한다. 예를 들면 USB 호스트 컨트롤러(12)는 USB 디바이스 기능을 갖는 USB 단말기(20)를 통해 전송되는 데이터를 CPU로 제공하거나 CPU로부터 전송되는 데이터를 상기 USB 단말기(20)로 제공한다. 상기 USB 호스트 컨트롤러(12)는 접속한 USB 단말기(20)의 후술하는 접속 모듈(16)의 D+/D- 단의 저항 값을 인식하고 인식한 D+/D- 단의 저항 값을 통해 상기 USB 단말기(20)와의 연결을 인식하고 인식한 상기 USB 단말기(20)의 동작 속도를 파악한다. 그리고 USB 호스트 컨트롤러(12)는 파악한 상기 USB 단말기(20)의 인식 결과 및 동작 속도를 이용하여 통상적인 핸드 쉐이킹 과정을 통해 데이터 통신을 수행한다.
- USB 디바이스 컨트롤러(14)의 구성 -
USB 디바이스 컨트롤러(14)는 접속 모듈(16)을 통해 물리적으로 접속된 USB 호스트 기능을 하는 USB 단말기(20)와 데이터 통신을 수행하기 위해서 논리적 계층의 인터페이스를 제어한다. USB 디바이스 컨트롤러(14)는 USB 호스트 기능을 하는 상기 USB 단말기(20)의 제어에 따라 상기 USB 단말기(20)와 데이터 통신을 수행한다.
도 2는 본 발명의 USB 디바이스의 모드 선택 모습을 나타내는 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들면 상기 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 USB 호스트 기능을 하는 상기 USB 단말기(20)의 요청에 따라 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)의 저장 기능 및 특성이 정의된 제1디스크립터(descriptor) 및 음악, 동영상, 문서 파일 등의 데이터를 상기 USB 단말기(20)로 제공하거나 상기 USB 단말기(20)로부터 전송되는 데이터를 제공받아 별도의 메모리(미도시)에 저장하는 역할을 수행한다.
도 3은 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 D+/D- 단에 저항이 각각 연결된 모습을 나타내는 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, USB 디바이스 컨트롤러(14)는 USB 호스트 기능을 하는 USB 단말기(20)와 접속되면 별도의 디스플레이 수단을 통해 선택 가능한 USB 기능(저장매체, 데이터 통신, 음악 재생, 이미지 앨범 등)을 사용자에게 제공하고 선택받은 USB 모드에 따라 접속 모듈(16)의 D+/D- 단의 저항을 제어한다. 예를 들어, 풀 스피드(full speed)가 필요한 USB 모드에서는 D+ 단의 저항(R1)을 연결하고 로우 스피드(low speed)가 필요한 USB 모드에서는 D- 단의 저항(R2)을 연결하게 된다. 이에 상기 USB 단말기(20)의 USB 호스트 컨트롤러(미도시)가 자신의 접속 모듈(16)을 이용하여 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)의 접속 모듈(16)의 D+/D- 단의 저항을 인식하고 인식한 D+/D- 단의 저항을 통해 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)과의 연결을 인식하고 인식한 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)의 동작 속도를 파악할 수 있다.
- 접속 모듈(16)의 구성 -
도 3에 도시된 바와 같이, 접속 모듈(16)은 통상적인 USB 포트로 마련되며 적어도 4개의 핀을 포함한다. 핀 번호 "1" 및 "4"는 전원(Vbus, Ground)과 관련되고 핀 번호 "3" 및 "2"는 D+ 단, D- 단으로서 USB 풀 업(Pull Up) 저항과 각각 관련되어 있다. 특히 D+ 단 및 D- 단에 연결되는 풀 업 저항은 USB 디바이스 및 USB 호스트의 전송 속도와 관련되어 있다. 여기서 USB 호스트의 D+ 단 및 D- 단에 연결되는 풀 업 저항(R3, R4)은 USB 디바이스 측의 D+ 단 및 D- 단에 연결되는 풀 업 저항(R1, R2)을 검출하기 위한 저항으로 활용된다. 여기서 상기 저항들은 바람직하게는 15K +/- 5% 정도의 임피던스를 가지도록 설계된다.
- 경로 설정 모듈(18)의 구성 -
경로 설정 모듈(18)은 상기 접속 모듈(16)을 통해 접속한 외부 USB 단말기(20)로 제2디스크립터의 전송을 요청한다. 그리고 상기 경로 설정 모듈(18)은 상기 외부 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전송받지 못하면 상기 USB 단말기(20)를 USB 호스트 역할을 하는 단말기로 인식한다. 이 경우 상기 경로 설정 모듈(18)은 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)의 제1디스크립터를 상기 USB 단말기(20)로 전달하여 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 디바이스 모드로 전환하고 USB 호스트 역할을 하는 상기 USB 단말기(20)와 상기 USB 디바이스 컨트롤러(14)를 서로 연결시킨다.
한편 상기 경로 설정 모듈(18)은 상기 접속 모듈(16)을 통해 상기 USB 단말기(20)로부터 제2디스크립터를 전달받으면 상기 USB 단말기(20)를 USB 디바이스 기능을 하는 단말기로 인식하고 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)을 USB 호스트 모드로 전환하고 USB 디바이스 기능을 하는 상기 USB 단말기(20)와 USB 호스트 컨트롤러(12)를 서로 연결시킨다.
이하 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)의 동작을 설명한다.
도 4는 본 발명의 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템(10)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 멀티미디어 시스템(10)의 접속 모듈(16)에 USB 단말기(20)가 접속되면 접속 모듈(16)이 상기 USB 호스트의 물리적인 연결을 감지한다(S100).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)로 제2디스크립터의 전달을 요청한다(S102).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전달받았는지 여부를 파악한다(S104).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전달받지 못하면 상기 USB 단말기(20)를 USB 호스트로 판단하고, 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 디바이스 모드로 전환한다(S106).
이어서 USB 디바이스 모드로 전환된 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)와 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)를 서로 연결시킨다(S108).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 제1디스크립터를 상기 USB 단말기(20)로 전달한다(S110). 이에 상기 USB 단말기(20)는 상기 멀티미디어 시스템(10)의 제1디스크립터를 전달받아 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 디바이스로 인식할 수 있다.
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 상기 USB 단말기(20)로부터 Vbus 전원을 전달받으면 접속 모듈(16)의 D+/D- 단에 연결되는 저항을 오픈(open) 상태로 만들어 상기 USB 단말기(20)가 상기 멀티미디어 시스템(10)의 연결을 인지하지 못하도록 한다(S112).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 디스플레이 수단을 통해 선택 가능한 USB 기능(저장매체, 데이터 통신, 음악 재생, 이미지 앨범 등)을 사용자에게 제공한다(S114).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 사용자로부터 특정 USB 모드를 선택받으면 선택받은 USB 모드에 따라 접속 모듈(16)의 D+/D- 단의 저항을 제어한다(S116).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 상기 USB 단말기(20)와 USB 표준에 따른 리퀘스트(request)를 주고받으며 핸드 쉐이킹(hand shaking) 과정을 진행한다(S118).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 USB 호스트와의 데이터 통신을 수행한다(S120).
한편 S104에서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)로부터 상기 제2디스크립터를 전달받으면 상기 USB 단말기(20)를 USB 디바이스로 판단하고 상기 멀티미디어 시스템(10)을 USB 호스트 모드로 전환한다(S122).
이어서 USB 호스트 모드로 전환된 상기 멀티미디어 시스템(10)의 경로 설정 모듈(18)은 상기 USB 단말기(20)와 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 호스트 컨트롤러(12)를 서로 연결시킨다(S124).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 호스트 컨트롤러(12)는 상기 USB 단말기(20)의 D+/D- 단의 저항을 인식하고 인식한 D+/D- 단의 저항을 통해 상기 USB 단말기(20)의 연결을 인식하고 상기 USB 단말기(20)의 동작 속도를 파악한다(S126). 여기서 상기 USB 단말기(20)는 S112 및 S116의 과정을 수행한 상태를 전제로 한다.
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 호스트 컨트롤러(12)는 상기 USB 단말기(20)와 USB 표준에 따른 리퀘스트(request)를 주고받으며 핸드 쉐이킹(hand shaking) 과정을 진행한다(S128).
이어서 상기 멀티미디어 시스템(10)의 USB 디바이스 컨트롤러(14)는 USB 호스트와의 데이터 통신을 수행한다(S130).
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 멀티미디어 시스템
12: USB 호스트 컨트롤러
14: USB 디바이스 컨트롤러
16: 접속 모듈
18: 경로 설정 모듈
20: USB 단말기

Claims (5)

  1. 멀티미디어 시스템으로서,
    USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하는 USB 호스트 컨트롤러;
    USB 단말기와의 데이터 통신을 수행하고 상기 멀티미디어 시스템의 저장 기능 및 특성이 정의된 제1디스크립터(descriptor)를 포함하는 USB 디바이스 컨트롤러;
    USB 단말기의 접속을 감지하는 접속 모듈; 및
    접속한 상기 USB 단말기로 상기 USB 단말기의 제2디스크립터의 전송을 요청하고 상기 USB 단말기로부터 상기 제2디스크립터를 전송받지 못하면 상기 멀티미디어 시스템을 USB 디바이스 모드로 전환하고 상기 USB 단말기와 상기 USB 디바이스 컨트롤러를 서로 연결시키는 경로 설정 모듈을 포함하되, 상기 USB 디바이스 컨트롤러는 접속 모듈의 D+ 단 또는 D- 단에 연결된 저항 연결을 해제하고 사용자로부터 USB 모드를 선택받으며 선택받은 USB 모드에 저항을 D+ 단 또는 D- 단에 연결하여 상기 USB 단말기가 상기 D+ 단 또는 D- 단의 저항을 검출하여 상기 멀티미디어 시스템의 동작 속도를 인식하게 하고 상기 USB 단말기와 핸드 쉐이킹(hand shaking) 과정을 통해 상기 USB 단말기와 상기 동작 속도로 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 멀티미디어 시스템이 USB 디바이스 모드로 전환되면,
    상기 USB 디바이스 컨트롤러는 상기 제1디스크립터를 상기 USB 단말기로 전달하는 것을 특징으로 하는 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로 설정 모듈은
    상기 USB 단말기로부터 상기 제2디스크립터를 전달받으면 상기 멀티미디어 시스템을 USB 호스트 모드로 전환하고 상기 USB 단말기와 USB 호스트 컨트롤러를 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 USB 호스트 컨트롤러가 상기 USB 단말기와 연결되면,
    상기 USB 호스트 컨트롤러는
    상기 USB 단말기의 접속 모듈의 D+ 단 또는 D- 단에 연결된 저항을 검출하여 상기 USB 단말기의 동작 속도를 인식하고 상기 USB 단말기와 핸드 쉐이킹 과정을 통해 상기 USB 단말기와 상기 동작 속도로 데이터 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 USB 호스트 및 USB 디바이스 간의 전환이 가능한 멀티미디어 시스템.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686877B1 (ko) * 2005-01-31 2007-02-23 엘지전자 주식회사 Ｕｓｂ 호스트 및 디바이스 기능을 지원하는 ｕｓｂ 시스템

Patent Citations (1)

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KR100686877B1 (ko) * 2005-01-31 2007-02-23 엘지전자 주식회사 Ｕｓｂ 호스트 및 디바이스 기능을 지원하는 ｕｓｂ 시스템

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