KR0136452B1 - 주파수 판별방법 - Google Patents

Abstract

여러개의 주파수가 혼재하는 아날로그 신호에서 톤 웨이브(tonewave)를 식별하기 위한 주파수 판별 방법에 관한 것으로서, 여러 주파수가 혼재된 아날로그 신호에서 톤 웨이브를 판별하는 기능을 구비함과 동시에 판별가능한 톤 웨이브나 작용가능한 입력 아날로그 신호에 대한 주파수 대역에 범용성을 갖게 할 수 있고 또한 톤 웨이브의 판별시에 있어서의 입력 아날로그 신호의 샘플링 주기수나 판정의 정밀도 등의 동작특성이나 기능도 간단하게 선택할 수 있게 하기 위해서, 여러개의 주파수 신호를 포함하는 아날로그 신호를 외부단자로 받는 공정, 아날로그 신호에 포함되는 여러개의 주파수 신호의 종류에 관련하는 디지탈 데이타를 반도체 기판상에 형성된 발생수단에서 발생하는 디지탈 데이타 발생공정, 디지탈 데이타를 반도체 기판상에 형성된 데이타 유지수단에 저장하는 공정, 데이타 유지수단을 반도체 기판상에 형성된 중앙처리장치에 의해 액세스하고 데이타 유지수단내에 유지된 디지탈 데이타를 중앙처리장치내에 입력하는 공정, 디지탈 데이타와 참조 데이타를 중앙처리장치에 의해 비교하고 여러개의 주파수 신호의 종류를 판별하는 공정을 포함한다.

이것에 의해, 판별가능한 톤 웨이브나 적용가능한 입력 아날로그 신호에 대한 주파수 대역에 범용성을 갖게 할 수 있으며 톤 웨이브의 판별시에 있어서의 입력 아날로그 신호의 샘플링 주기수나 판정의 정밀도 등의 동작특성이나 기능도 간단하게 선택할 수 있다.

Description

주파수 판별방법

제1도는 본 발명에 관한 데이타 처리장치의 1실시예의 블럭도

제2도는 톤 웨이브를 판별하기 위한 메인루틴을 나타낸 1실시예의 흐름도

제3도는 제2도에 도시된 고역 주파수를 판별하기 위한 서브루틴을 도시한 흐름도

제4도는 제2도에 도시된 저역 주파수를 판별하기 위한 서브루틴을 도시한 흐름도

제5도는 제2도에 도시된 연속성 체크를 위한 서브루틴을 도시한 흐름도

제6도는 본 발명에 관한 데이타 처리장치의 다른 실시예의 블럭도

본 발명은 여러 개의 주파수가 혼재하는 아날로그 신호에서 톤 웨이브(tonewave)를 식별하기 위한 주파수 판별 방법에 관한 것으로서, 예를 들면 DTMF(Dual Tone Multi Frequency) 리시버 기능을 구비한 싱글칩 마이크로 컴퓨터 LSI에 적용해서 유효한 기술에 관한 것이다.

푸쉬버튼 전화기 등에서 이용되고 있는 DTMF신호는 저역 주파수내의 1주파수와 고역 4주파수 중의 1주파수를 조합한 2주파 혼합신호이다. 이와 같은 DTMF 신호는 통화시에 송신 상대국의 지정에 이용될 뿐만 아니라, 자동 응답전화의 기록을 액세스하기 위한 비밀번호, 더 나아가서는 전화를 이용한 홈 오토메이션이나 리모트 콘트롤을 위한 지시신호 등으로서도 이용되기에 이르렀다.

종래 DTMF 신호를 받아서 그 톤 웨이브를 분리 식별하기 위한 리시버는 그 전용 LSI로서 제공되고 있었다. 예를 들면, DTMF 리시버 LSI는 고역용 밴드패스 필터나 저역용 밴드패스 필터를 이용해서 DTMF 신호에서 톤 웨이브를 분리하고, 분리된 톤 웨이브를 비교회로 또는 리미터로 파형을 정형한다. 파형이 정형된 신호에 대해서는 그 간격 또는 주기를 클럭신호에 따라 계수하고, 이 계수결과를 미리 설정되어 있는 기대값과 비교해서 그 2주파 혼합신호에 포함되는 톤 웨이브를 판별하거나 또는 고역 4주파 및 저역 4주파의 각각을 판별하기 위한 스위치드 커패시터 필터를 8채널분 마련하여 채널을 식별하는 것에 의해서, 2주파 혼합신호에 포함되는 톤 웨이브를 판별한다. 그 판별결과는 디코더 등에 의해 코드화되어 외부로 출력된다.

DTMF 리시버에서 외부로 출력된 데이타는 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터 등의 데이타 처리용 LSI에 입력되고, 이것에 의해 필요한 제어가 실행된다.

또, DTMF 리시버 LSI에 대해서 기재된 문헌의 예로서는 일본국 1984년 11월 30일 옴사 발행의 「LSI핸드북」P629가 있다.

그러나, DTMF 리시버와 이 출력에 따른 제어를 실행하는 데이타 처리장치가 각각 다른 LSI로 구성되어 있으면, 상호간을 인터페이스할 때에 노이즈의 영향을 받을 염려가 있다. 또, 단일체 LSI를 구성하는 종래의 DTMF 리시버는 다주파 혼합신호에 포함되는 톤 웨이브의 판별결과를 외부로 출력하도록 구성되어 있으므로 판별 가능한 톤 웨이브, 즉 적용 가능한 입력 아날로그 신호에 대한 주파수 대역은 한정되어 있었다. 이와 같이, 종래의 DTMF 리시버의 특성 또는 기능은 그 고유의 하드웨어에서 일원적으로 결정되고 있으므로, 판별가능한 톤 웨이브의 주파수 더 나아가서는 적용가능한 입력 아날로그 신호에 대한 주파수 대역에 범용성이 없고, 또 변화시의 샘플링 비율이나 변환 정밀도도 고정되므로, 그 동작 또는 기능을 자유롭게 선택할 수 없고, 이것에 의해 여러 가지 시스템이나 요구 사양에 대해서 용이하게 대응시킬 수 없다는 문제점이 있다는 것이 본 발명자에 의해 명확하게 되었다.

본 발명의 목적은 여러 주파수가 혼재된 아날로그 신호에서 톤웨이브를 판별하는 기능을 구비함과 동시에, 판별가능한 톤 웨이브나 적용 가능한 입력 아날로그 신호에 대한 주파수 대역에 범용성을 갖게 할 수 있는 주파수 판별방법을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 톤 웨이브의 판별시에 있어서의 입력 아날로그 신호의 샘플링 주기수나 판정의 정밀도 등의 동작특성이나 기능도 간단하게 선택할 수 있는 주파수 판별방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로 명확하게 될 것이다.

본 출원에서 개시되는 발명중 대표적인 것의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 여러개의 주파수 신호를 포함하는 아날로그 신호를 외부단자로 받는 공정, 아날로그 신호에 포함되는 여러개의 주파수 신호의 종류에 관련하는 디지탈 데이타를 반도체 기판상에 형성된 발생수단에서 발생하는 디지탈 데이타 발생공정, 디지탈 데이타를 반도체 기판상에 형성된 데이타 유지 수단에 저장하는 공정, 데이타 유지수단을 반도체 기판상에 형성된 중앙처리장치에 의해 액세스하고 데이타 유지수단내에 유지된 디지탈 데이타를 중앙처리장치내에 입력하는 공정, 디지탈 데이타와 참조 데이타를 중앙처리장치에 의해 비교하고 여러개의 주파수 신호의 종류를 판별하는 공정을 포함하고 있고, 상기 디지탈 데이타 발생공정은 아날로그 신호에서 여러개의 주파수 신호의 각각을 분리하는 공정, 분리된 주파수 신호를 파형 정형하는 공정 및 파형 정형된 신호에서 디지탈 데이타를 발생하는 공정을 포함한다.

또한, 본 발명은 중앙처리장치와 수신회로를 포함하는 싱글칩 마이크로 컴퓨터에 의해서 입력 아날로그 신호내에 포함된 제1 및 제2주파수 신호의 종류를 판별하는 판별방법에 있어서, 수신회로에 입력 아날로그 신호를 받는 공정, 입력 아날로그 신호내에 포함되는 제1 및 제2주파수 신호를 분리하는 공정, 중앙처리장치에서 공급된 정보에 따라서 수신회로내의 카운터 수단에 의해 제1 및 제2주파수 신호의 종류를 나타내는 디지탈 데이타를 발생하는 공정, 디지탈 데이타를 수신 회로내의 데이타 레지스터에 저장하는 공정, 중앙처리장치에 의해서 데이타 레지스터를 액세스하고 데이타 레지스터에 저장된 디지탈 데이타를 중앙처리장치에 입력하는 공정, 참조 데이타와 디지탈 데이타를 비교하는 것에 의해서 제1 및 제2주파수 신호의 종류를 중앙처리 장치에 의해 판별하는 공정을 포함하고 있고, 상기 카운터 수단의 동작은 중앙처리장치의 동작클럭과 소정의 관계를 갖는 클럭신호에 의해서 제어되고, 상기 제1주파수 신호는 여러개의 저역 주파수 신호에서 선택된 하나의 주파수 신호이고 또한 상기 제2 주파수 신호는 여러개의 저역 주파수 신호에서 선택된 하나의 주파수 신호이다.

제1도에는 본 발명의 1실시예에 관한 데이타 처리장치가 도시되어 있다. 제1도에 도시된 데이타 처리장치는 특히 제한되지 않지만, 중앙처리장치를 필요한 주변장치와 함께 1개의 반도체 기판에 형성해서 이루어지는 싱글칩 마이크로 컴퓨터 LSI로 된다.

제1도에 있어서 (1)로 나타낸 기능블럭은 CPU(Central Processing Unit)(30)과 이것에 의해 제어되는 ROM(Read Only Memory)(31), RAM(Random Access Memory)(32), I/O(입출력회로)(33) 등의 주변장치를 포함하는 기능블럭으로 된다. 이 기능블럭(1)은 데이타 버스 DB, 어드레스 버스 AB, 제어버스 CB를 거쳐서 외부와 인터페이스 가능하게 되어 있다.

제1도에 있어서 (2)는 싱글칩 마이크로 컴퓨터 LSI에 있어서의 1개의 주변장치로서 위치결정되는 DTMF 리시버이다. 이 DTMF 리시버(2)는 특히 제한되지 않지만, 푸쉬버튼 전화기 등에서 이용되고 있는 DTMF 신호, 즉 저역 4주파수 중의 1주파와 고역 4주파수 중의 1주파를 조합한 2주파 혼합 아날로그 신호 Ain을 받아서 그것을 구성하는 2개의 톤 웨이브를 판정하기 위한 정보를 얻는 회로이다. 톤 웨이브의 종류 판정은 이 DTMF 리시버(2)에 의해 얻어진 정보에 따라서 CPU(30)이 실행한다.

DTMF 리시버(2)는 아날로그 입력단자(3)에 공급되는 DTMF 신호 Ain에 대해서 회선손실을 보정하거나 귀환잡음(foldover noise)을 저감하기 위한 이득 조정용 프리앰프 및 귀환 저지필터(20)을 입력단에 구비하고, 이것을 통과한 DTMF 신호 Ain은 고역용 밴드패스 필터(4) 및 저역용 밴드패스 필터(5)에 각각 공급된다. 고역용 밴드패스 필터(4)는 입력 DTMF 신호 Ain에서 저역 4주파를 제거하고, 또 저역용 밴드패스 필터(5)는 입력 DTMF호 신호 Ain에서 고역 4주파를 제거한다. 이들 고역용 밴드패스 필터(4) 및 저역용 밴드패스 필터(5)는 특히 제한되지 않지만, 바이콰드(bi-quad) 종속 접속형의 스위치드 커패시터 필터 또는 아날로그 필터 등으로 구성할 수 있다.

고역용 밴드패스 필터(4)에서 분리된 톤 웨이브는 리미터와 같은 비교회로(6)에 의해 그 제로 크로스점이 검출되는 것에 의해서 구형파로 파형 정형되고, 또 저역용 밴드패스 필터(5)에서 분리된 톤 웨이브도 마찬가지로 비교회로(7)에 의해 그 제로 크로스점이 검출되는 것에 의해서 구형파로 파형 정형된다. 또, 각각의 비교회로(6), (7)에는 참조전위 Vref가 부여되고 있다.

상기 비교회로(6)에 의해 파형 정형된 신호의 종류를 알기 위해서는 그 신호의 제로 크로스점의 간격시간 또는 그 정수배의 시간을 측정할 필요가 있다. 이러한 시간을 계측하기 위해 상기 비교회로(6)의 출력신호 파형의 1주기마다 펄스신호를 생성하는 에지 발생회로(21), 이 에지 발생회로(21)에서 출력되는 펄스 신호수를 고역용 모드 레지스터(22)의 설정값까지 계수할 때마다 카운트업 신호 CU₂₃을 출력하는 고역용 에지 카운티(23), 그 카운트업 신호 CU₂₃이 발생될 때마다 계수값을 리세트해서 클럭 신호 CLK의 클럭수를 계수하는 고역용 주기 카운터(8)이 마련되어 있다. 상기 고역용 에지 카운터(23)이 출력하는 카운트업 신호 CU₂₃은 제어회로(14)에도 공급된다. 이 제어회로(14)는 그 카운트업 신호 CU₂₃에 의해서 고역용 주기 카운터(8)이 리세트되기 전에 게이트 제어신호 GS₁₀으로 게이트(10)을 열고, 그 때의 고역용 주기 카운터(8)에 의한 계수값을 데이타 레지스터(12)로 내부 전송시킨다. 또, 상기 카운트업 신호 CU₂₃은 고역용 인터럽트 플래그(15)를 세트상태로 제어한다. 세트상태의 플래그 FLG₁₅는 고역용 주기 카운터(8)에 의한 계수값이 데이타 레지스터(12)에 로드된 것을 CPU(30)에 알림과 동시에, 제어회로(14)에 대해서는 뒤이어서 카운트업 신호 CU₂₃이 발생되어도 게이트(10)을 여는 것을 저지하기 위한 금지신호로서 작용한다. 고역용 인터럽트 플래그(15)에 대한 리세트는 CPU(30)이 출력하는 리세트 신호 RST₁₅에 의해 가능하게 된다. 해당 플래그(15)가 리세트되면 제어회로(14)는 다시 카운트업 신호 CU₂₃을 받는 것에 의해서, 고역용 주기 카운터(8)에 의한 새로운 계수값을 데이타 레지스터(12)에 로드할 수 있게 된다.

상기 비교회로(7)측에 대해서도 마찬가지로, 상기 비교회로(7)의 출력신호 파형의 1주기마다 펄스신호를 생성하는 에지 발생회로(24), 이 에지 발생회로(24)에서 출력되는 펄스 신호수를 저역용 모든 레지스터(25)의 설정값까지 계수할 때마다 카운트업 신호 CU₂₆을 출력하는 저역용 에지 카운터(26) 및 그 카운트업 신호 CU₂₆이 발생될 때마다 계수값을 리세트해서 클럭신호 CLK의 클럭수를 계수하는 저역용 주기 카운터(9)가 마련되어 있다. 상기 저역용 에지 카운터(26)이 출력하는 카운트업 신호 CU₂₆은 제어회로(14)에도 공급된다. 이 제어회로(14)는 그 카운트업 신호 CU₂₆에 의해 저역용 주기 카운터(9)가 리세트되기 전에 게이크 제어신호 GS₁₁로 게이트(11)을 열고, 이 때의 저역용 주기 카운터(9)에 의한 계수값을 데이타 레지스터(13)으로 내부 전송시킨다. 또, 상기 카운트업 신호 CU₂₆은 저역용 인터럽트 플래그(16)을 세트상태로 제어한다.

세트상태의 플래그 신호 FLG₁₆은 저역용 주기 카운터(9)에 희한 계수값이 데이타 레지스터(13)에 로드된 것을 CPU(30)에 알림과 동시에, 제어회로(14)에 대해서는 뒤이어서 카운트업 신호 CU₂₆이 발생되어도 게이트(11)을 여는 것을 저지하는 금지신호로서 작용한다. 저역용 인터럽트 플래그(16)에 대한 리세트는 CPU(30)이 출력하는 리세트 신호 RST₁₆에 의해 가능하게 된다. 해당 플래그(16)이 리세트되면 제어회로(14)는 다시 카운트업 신호 CU₂₆을 받는 것에 의해, 저역용 주기 카운터(9)에 의한 새로운 계수값을 데이타 레지스터(13)에 로드할 수 있게 된다.

상기 고역용 모드 레지스터(22) 및 저역용 모드 레지스터(25)에 설정할 주기수, 즉 각각의 에지 카운터(23), (26)이 카운트업 신호 CU₂₃, CU₂₆을 출력할 펄스 계수값은 CPU(30)이 설정한다. 이 설정 동작시 고역용 모드 레지스터(22) 및 저역용 모드 레지스터(25)의 선택은 CPU(30)의 출력 어드레스 신호를 디코드하는 도시하지 않은 어드레스 디코더에서 형성되는 레지스터 선택신호 RS₂₂, RS₂₅에 의해 실행된다. 마찬가지로, 데이타 레지스터(12), (13)에 로드된 계수값도 CPU(30)이 액세스하고, 그 때의 데이타 레지스터(12), (13)의 선택은 상기 도시하지 않은 어드레스 디코더에서 형성되는 레지스터 선택 신호 RS₁₂, RS₁₃에 의해서 실행된다. 또, 상기 각 레지스터(12), (13), (22), (25)는 데이타 버스 DB를 거쳐서 CPU(30)의 데이타 입출력 단자에 접속되어 있다.

상기 주기 카운터(8), (9)에서 데이타 레지스터(12), (13)에 계수값이 로드된 것은 세트상태의 플래그 신호 FLG₁₅, FLG₁₆에 의해 CPU(30)에 통지된다. 플래그 신호 FLG₁₅, FLG₁₆은 CPU(30)에 대한 내부 인터럽트 신호로서 위치 결정되어 있고, 소정의 샘플링 타이밍에서 CPU(30)이 세트상태의 플래그 신호 FLG₁₅, FLG₁₆을 검출하면, 소정의 조건하에서 2주파 혼합의 DTMF 신호에서 톤 웨이브를 판정하기 위한 DTMF리시버 처리로 분기한다.

CPU(30)의 동작이 DTMF리시버 처리로 분기되면 CPU(30)은 특히 제한되지 않지만, 최초로 고역용 주파수판별을 실행하고 다음에 저역용 주파수판별을 실행한다. 예를 들면, 고역용 주파수판별을 실행할 경우, CPU(30)은 데이타 레지스터(12)를 액세스해서 계수 데이타를 입력한다. 입력된 계수 데이타는 고역 4주파의 각각에 대응하는 참조 데이타와 비교되고, 이것에 의해 DTMF 신호 Ain에 포함되는 고역의 톤 웨이브를 판별한다.

여기에서, 고역 4주파, 저역 4주파의 각각에 대응하는 참조 데이타는 각각의 톤 웨이브의 주기에 따른 클럭신호 CLK의 계수값으로 되고, 즉 각각의 톤 웨이브의 주기에 대응하는 시간정보로 된다. 따라서, 클럭신호 CLK의 펄스수를 계수하는 주기 카운터(8), (9)의 계수값과 참조 데이타를 직접 또는 소정의 가중(Weight)으로서 비교하는 것에 의해 DTMF 신호 Ain에 포함되는 톤 웨이브의 종류가 판정된다.

다음에, DTMF 리시버 처리동작의 상세한 1예를 설명한다.

DTMF 리시버 처리에 있어서 고역 판별을 실행하는지 저역 판별을 실행하는지를 결정하기 위해, CPU(30)은 도시하지 않은 고역 판별 플래그를 갖고, 이 고역 판별 플래그는 세트상태로 초기화되어 있다. DTMF 리시버 처리에 있어서의 고역, 저역 각주파수의 판별처리는 특히 제한되지 않지만, 저역, 고역 각각에 대해 4회 실행하고, 4회의 각각의 처리에서 측정하는 DTMF 신호 Ain의 주기수, 즉 에지 카운터(23), (26)에서 계수할 펄스수는 3, 3, 2, 3으로 된다. 따라서, 고역용 모드 레지스터(22), 저역용 모드 레지스터(25)에는 3주기수에 따른 데이타가 CPU(30)에 의해서 초기 설정되어 있다.

DTMF 리시버 처리의 메인루틴은 제2도에 도시된 바와 같이 최초에 상기 고역용 판별 플래그가 세트상태로 되어 있는지 아닌지의 판별을 실행하고(스텝 S1), 세트상태에 있는 경우에는 스텝 S2에 있어서 고역용 인터럽트 플래그(15)의 플래그 신호 FLG₁₅가 세트상태라고 판별했을 때 고역 주파수 판별처리 루틴을 실행한다(스텝 S3). 또, 스텝 S1의 판별결과가 리세트 상태이었던 경우에는 스텝 S4에 있어서 저역용 인터럽트 플래그(16)의 플래그 신호 FLG₁₆이 세트상태라고 판별하는 것에 따라서, 저역 주파수 판별처리 루틴을 실행한다(스텝 S5). 고역 주파수 처리 루틴 및 저역 주파수 처리루틴에 의한 판정결과에 대해 스텝 S6에서 DTMF 신호라고 판별된 경우에는 연속성 체크의 처리루틴(스텝 S7)을 거쳐서 최초로 되돌아간다. 스텝 S6에 있어서 DTMF 신호가 아니라고 판정된 경우 등에는 DTMF 리시버 처리를 위한 인에이블 비트 등이 디스에이블로 초기화되어(스텝 S8), DTMF 리시버 처리를 종료한다.

상기 고역 주파수 판정처리 루틴은 제3도에 도시되는 바와 같이 고역용 주기 카운터(8)의 계수값을 데이타 레지스터(12)에서 RAM에 저장하고(스텝 S30), 그 다음에 이번의 판정처리가 3주기 판별인지 아닌지, 즉 해당 판정에 사용하는 계수 데이타가 DTMF 신호 Ain의 3주기수에 따른 데이타인지 아닌지를 판별한다(스텝 S31). 3주기 판별인 경우에는 RAM에 저장한 계수값이 DTMF 신호의 고역 4주파에 포함되는지, 즉 DTMF 신호인지 아닌지를 판별하기 위한 비교를 실행하고(스텝 S32), 스텝 S33에서 DTMF 신호라고 판정되었을 때는 고역 4주파의 어느 것에 해당하는지를 판별한다(스텝 S34). 상기 스텝 S31에 의해 2주기 판별이라고 판정되었을 때는 2주기 판별용 참조 데이타를 이용해서, 상기와 마찬가지로 스텝 S35∼S37을 거쳐서 DTMF 신호에 포함되는 고역 톤 웨이브의 종류를 판별한다.

상기 저역 주파수 판정처리 루틴도 제4도에 도시되는 스텝 S50∼S57을 거쳐서 상기 고역 주파수 판정처리와 마찬가지로 실행된다.

상기 연속성 체크처리 루틴은 저역, 고역 각각에 대해서 4회씩 계측하는 DTMF 신호 Ain의 주기수를 3, 3, 2, 3으로 변화시키기 위해, 모드 레지스터(22), (25)의 설정값을 변화시키는 처리이다. 즉, 제5도에 도시되는 바와 같이 고역, 저역 각각에 대해 일련의 4회 주파수 판정처리에 있어서, 스텝 S70에서 주파수 판정동작이 제2회째라고 판정되었을 때는 제3회째의 판정동작을 위해 해당하는 모든 레지스터(22) 또는 (25)의 설정값을 2주기수에 따르는 데이타로 변경한다(스텝 S71). 계속해서, 스텝 S72에서 주파수 판정동작이 제3회째라고 판정되었을 때는 제4회째의 판정동작을 위해 해당하는 모드 레지스터(22) 또는 (25)의 설정값을 3주기수에 따른 데이타로 변경한다(스텝 S73). 그리고, 스텝 S74에서 주파수 판정동적이 제4회째인 것이 판별되면, 고역 판별 플래그를 전환한다(스텝 S75).

즉, 고역판별 플래그가 세트 상태이었으면 리세트하고, 또 리세트 상태이었으면 세트한다. 이것에 의해, 일련의 4회의 고역(저역) 주파수 판별 처리후에 계속해서 다음의 일련의 4회의 저역(고역) 주파수 판별 처리가 개시 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 CPU(30)은 고역용 주기 카운터(8) 및 저역용 주기 카운터(9)의 계수 동작을 결정하기 위해 스스로 부여한 클럭신호 CLK 신호나 모드 레지스터(22), (25)에 대한 설정값과 그것을 카운터(8), (9)의 계수값에 따라서, DTMF 신호 Ain에 포함되는 톤 웨이브의 종류를 판별하므로, DTMF 리시버(2)의 특성 또는 기능이 그 고유의 하드 웨어에서 일원적으로 결정되지 않아 판별가능한 톤 웨이브의 종류나 적용 가능한 DTMF 신호 Ain에 대한 주파수 대역에 범용성을 갖게 할 수가 있다. 또, 적용 가능한 입력 아날로그 신호의 주파수 대역에 더욱더 범용성을 갖게 하기 위해서는 밴드패스 필터(4), (5)를 구성하는 스위치드 커패시터 필터를 위한 스위칭 클럭 신호 주파수를 가변 또는 선택가능하게 해두면 좋다.

또, 모드 레지스터(22), (25)에 대한 설정값이나 클럭신호 CLK의 주파수 등을 변경하는 것에 의해, DTMF 신호 Ain에 대한 측정 주기수나 파형 정형된 신호의 제로 크로스점 간격시간의 계수 정밀도 등의 동작 특성에 관한 기능선택의 자유도를 증가시킬 수 있다. 또, 일단 데이타 레지스터(12), (13)에 유지된 계수 데이타는 CPU(30)이 플래그 (15), (16)을 리세트하지 않는한 새로운 계수값에 의해 갱신되지 않으므로, 동일 계수 데이타를 몇회라도 샘플링에서 톤 웨이브 판별처리에 제공할 수 있어 이점에 있어서도 기능선택의 자유도가 증가한다.

DTMF 리시버(2)의 동작특성이나 기능에 대한 선택의 자유도가 증가하는 것에 의해, 시스템상에 있어서의 CPU(30)의 처리 능력이나 부담과의 관계를 고려해서 계수 데이타의 샘플링 비율이나 샘플링 회수를 결정할 수 있게 되고, 이것에 의해 시스템상 허용되는 범위에서 DTMF 리시버(2)의 신뢰성을 최대한으로 발휘시킬 수 있게 된다.

또, 주기 카운터(8), (9)의 계수값이 데이타 레지스터(12), (13)에 로드되면, 이 상태는 플래그 신호 FLG₁₅, FLG₁₆을 거쳐서 CPU(30)에 통지되고, 이것에 따라서 CPU는 임의의 타이밍에서 계수 데이타를 입력해서 톤 웨이브를 판별하기 위한 처리로 이행할 수 있으므로, DTMF 리시버(2)는 CPU(30)과는 비동기로 동작이 가능하게 되고, 톤 웨이브를 판별하기 위한 계수 데이타를 얻을 때 CPU(30)의 부담을 경감할 수 있다.

제6도에는 본 발명의 다른 실시예의 일부분이 도시되어 있다. 제1도에 도시되는 실시예에서는 데이타 레지스터(12), (13)의 값을 CPU(30)이 리드해서 DTMF 신호 Ain에 포함되는 톤 웨이브의 종류를 판정하는 구성으로 하였지만, 제6도에 도시되는 실시예에서는 그 판정동작을 DTMF 리시버(40)이 실행하도록 하였다.

제6도에 부분적으로 도시된 DTMF 리시버(40)은 CPU(41) 등을 포함하는 기능블럭(42)와 함께 싱글칩 마이크로 컴퓨터 LSI를 구성한다. 이 DTMF 리시버(40)은 제1도에 도시되는 DTMF 리시버(2)의 데이타 레지스터(12), (13)을 제6도에 도시되는 구성으로 변경한 것이다. 즉, 상기고역용 주기 카운터(8)측에는 이 카운터(8)에 의한 계수값을 유지하는 데이타 레지스터(43) 이외에 고역 톤 웨이브를 판별하기 위한 참조 데이타가 고역 4주파의 각각에 대응해서 설정되는 고역용 상한값 레지스터(44), 고역용 하한값 레지스터(45), 데이타 레지스터(43)이 보유하는 계수값과 참조 데이타를 비교해서 DTMF 신호 Ain에 포함되는 고역 톤 웨이브의 종류를 판별하는 고역 톤 웨이브 판정회로(46), 이 고역 톤 웨이브 판정회로(46)에서 출력되는 판정결과를 유지하고 CPU(41)에 의해 임의로 액세스 가능하게 되는 데이타 래치(47)을 갖는다. 상기 고역 톤 웨이브 판정회로(46)은 측정된 계수값이 고역 4주파수의 각각에 대응하는 어떤 참조 데이타의 상한값과 하한값 사이에 들어가는가에 따라서 톤 웨이브의 종류를 판정한다. 또, 저역용 주기 카운터(9)측에는 이 카운터(9)에 의한 계수값을 유지하는 데이타 레지스터(48) 이외에 저역용 톤 웨이브를 판별하기 위한 참조 데이타가 저역 4주파의 각각에 대응해서 설정되는 저역용 상한값 레지스터(49), 저역용 하한값 레지스터(50), 데이타 레지스터(48)이 보유하는 계수값과 참조 데이타를 비교해서 DTMF 신호 Ain에 포함되는 저역 톤 웨이브의 종류를 판별하는 저역 톤 웨이브 판정회로(51), 이 저역 톤 웨이브 판정회로(51)에서 출력되는 판정결과를 유지하고 CPU(41)에 의해 임의로 액세스 할 수 있게 되는 데이타 레치(52)를 갖는다. 상기 저역 톤 웨이브 판정회로(51)은 측정된 계수값이 저역 4주파의 각각에 대응하는 어떤 참조 데이타의 상한값과 하한값 사이에 들어가는가에 따라서 저역 톤 웨이브의 종류를 판정한다.

본 실시예에 의하면, CPU(41)은 그 자체에서 발생한 동작조건에 따라서 DTMF 리시버(40)이 판정한 톤 웨이브의 종류에 따른 정보를 임의의 타이밍에서 입력하기만 하면 되고, 스스로 톤 웨이브의 종류를 판정하지 않아도 되므로 CPU의 부담을 현저하게 경감할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시예에 따라서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러 가지로 변경가능한 것은 물론이다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 고역 주파용 하드웨어와 저역 주파용 하드웨어를 각각 개별적으로 갖는 경우는 1예로 하고 있지만, 중앙처리장치에 의한 톤 웨이브를 판별하기 위한 처리능력 등에 따라 그 일부를 시분할적으로 공용하도록 하여도 좋다. 또, 고역용, 중역용, 저역용 하드웨어를 마련하도록 하여도 좋다.

또, 상기 실시예에서는 주기 카운터에서 얻어진 계수값의 라이트 가능한 상태를 중앙처리장치에 알리는 수단으로서 고역용 및 저역용 각각의 인터럽트 플래그(15), (16)을 사용하도록 하였지만, 고역용 및 저역용에 공용되는 인터럽트 플래그와 그 인터럽트 플래그에 대한 발생원을 식별할 수 있게 하기 위한 플래그 비트로 치환하여도 좋다. 이 경우, 플래그 비트에 대한 제어는 비교회로(6), (7)에서 출력되는 구형파를 사용할 수 있고, 또 플래그 비트에 대한 샘플링은 인터럽트 플래그에 의해 발생되는 인터럽트가 받아들여질 때 실행하도록 하여도 좋다.

상기 실시예의 DTMF 리시버(2)는 주기 카운터를 이용하는 형식으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 스위치드 커패시터 필터 형식으로 할 수 있다. 예를 들면, 그 경우에는 스위치드 커패시터 필터의 콘덴서버를 시분할로 전환해서 고역 4주파 및 저역 4주파에 따르는 여러 채널분의 밴드패스 필터를 구성하고, 각 채널에 따른 시리얼 출력에서 최대진폭의 채널신호를 검출하도록 클럭동작으로 채널을 식별해서 이것 따른 데이타를 레지스터에 부여하도록 구성할 수 있다. 이 경우에, 스위치드 커패시터 필터 등에 부여되는 스위칭 동작 클럭이 마이크로 프로세서의 동작 기준 신호와 일정한 관계를 갖게 된다.

또, 주기 카운터에 의한 계수값 등을 중앙처리 장치에 의해 액세스 가능하게 유지하는 수단을 선입선출(FIFO) 형식으로 구성할 수 있다. 이 경우에는 리세트되기 직전의 주기 카운터의 계수 값을 여러회 연속적으로 데이타 유지수단에 로드할 수 있다.

또, 중앙처리장치는 자신의 동작기준 클럭신호에 대한 카운트 클럭 신호의 주파수를 파악할 수 있으므로, 톤 웨이브 판별처리는 참조 데이타와의 비교처리에 한정되지 않고, 카운트 클럭신호의 주파수와 계수 데이타에 따른 연산결과로 판별하도록 하여도 좋다.

또, 제1도에 도시된 실시예에서 사용한 에지 카운터나 모드 레지스터를 사용하지 않고, 에지 발생회로의 출력 또는 비교회로의 출력을 직접 주기 카운터에 공급하도록 하여도 좋다.

이상의 설명에서는 주로 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 그 배경으로 된 이용분야인 DTMF 리시버를 내장한 싱글칩 마이크로 컴퓨터 LSI에 적용한 경우에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, DTMF 신호 이외의 여러 주파가 혼재된 아날로그 신호를 취급하는 다주파 리시버를 내장하는 마이크로 컴퓨터 LSI나 그 밖의 데이타 처리용 LSI에 널리 적용할 수 있다.

Claims (10)

1. 아날로그 신호에 포함되는 여러개의 저역 주파수신호에서 선택된 제1주파수신호와 여러개의 고역 주파수신호에서 선택된 제2주파수신호의 종류를 판별하는 판별방법으로서, a)상기 아날로그신호를 받는 공정, b)상기 제1주파수신호와 상기 제2주파수신호를 분리하는 공정, c)상기 분리된 제1주파수신호와 상기 분리된 제2주파수신호를 각각 파형정형하는 공정, d)상기 파형정형된 신호의 각각의 주기마다 펄스신호를 발생하는 공정, e)상기 펄스신호의 수를 계수하고 계수된 펄스신호의 수가 모드레지스터에 설정된 값과 일치할 때마다 카운트업신호를 발생하는 공정, f)상기 카운트업신호의 1주기의 기간동안 클럭신호를 계수하는 공정, g)상기 클럭신호를 계수하는 공정에 의해서 얻어진 값의 각각을 데이타 레지스터에 저장하는 공정, h)중앙처리장치에 의해서 상기 데이타레지스터내의 값을 리드하는 공정 및 i)상기 데이타레지스터에서 리드된 값과 참조데이타를 비교해서 상기 아날로그신호에 포함되는 상기 제1 및 제2 주파수신호의 종류를 판별하는 공정을 포함하는 판별방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 d)∼i)공정을 반복하는 더 포함하는 판별방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 반복공정전에 상기 모드레지스터의 값을 변경하는 공정을 더 포함하는 판별방법.
4. 2주파혼합 아날로그신호에 포함되는 여러개의 저역 주파수신호에서 선택된 제1 주파수신호와 여러개의 고역 주파수신호에서 선택된 제2 주파수 신호중 상기 제2 주파수신호의 종류를 판별하는 판별방법으로서, a)상기 아날로그신호를 받는 공정, b)상기 제1 주파수신호와 상기 제2 주파수신호를 분리하는 공정, c)상기 분리된 제2 주파수신호를 파형정형하는 공정, d)상기 파형정형된 신호의 각각의 주기마다 펄스신호를 발생하는 공정, e)상기 펄스신호의 수를 계수하고 계수된 펄스신호의 수가 모드레지스터에 설정된 값과 일치할 때마다 카운트업신호를 발생하는 공정, f)상기 카운트업신호의 1주기의 기간동안 클럭신호를 계수하는 공정, g)상기 클럭신호를 계수하는 공정에 의해서 얻어진 값을 데이타레지스터에 저장하는 공정, h)중앙처리장치에 의해서 상기 데이타레지스터내의 값을 리드하는 공정 및 i)상기 데이타레지스터에서 리드된 값과 메모리내의 참조데이타를 비교해서 상기 제2 주파수신호의 종류를 판별하는 공정을 포함하는 판별방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 d)∼i) 공정을 반복해서 상기 제2 주파수신호의 연속성을 검사하는 공정을 더 포함하는 판별방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 반복공정전에 상기 모드레지스터의 값을 변경하는 공정을 더 포함하는 판별방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 모드레지스터의 값은 2이상으로 되는 판별방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 클럭신호의 주파수는 중앙처리장치에 의해서 가변으로 되는 판별방법.
9. 제4항에 있어서, 상기 모드레지스터의 값은 2이상으로 되는 판별방법.
10. 제4항에 있어서, 상기 클럭신호의 주파수는 중앙처리장치에 의해서 가변으로 되는 판별방법.