KR0166919B1 - 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법 - Google Patents

인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컴퓨터와 전자악기간의 직렬 인터페이스 통신에 있어서 통신규격을 자동으로 감지해내는 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지 장치는 서로 다른 통신포맷을 갖는 PC 기종과의 직렬통신시 연결 잭을 통해 통신하는 시리얼 드라이버와, 상기 PC 기종에 따라 시리얼 드라이버의 선택된 통신포트에 따라 직렬 인터페이스 통신규격을 설정하는 CPU를 구비한 인터페이스 통신규격 감지장치에 있어서, 상기 시리얼 드라이버와 접속된 연결잭의 8번 핀과 상기 CPU의 레벨 감지포트 사이에 스위칭 트랜지스터를 접속 채용함으로써, 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 통신하는 PC 기종에 맞게 직렬통신이 가능한 인터페이스 통신규격 자동감지장치로 구성되며, 본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지 방법은 임의의 시간간격으로 인터럽트시켜 연결잭의 8번 핀의 데이터를 검출하여 판단하는 제1스텝과, 상기 판단결과에 따라 임의의 횟수까지 인터럽트 시키면서 상기 제1스텝을 반복하는 제2스텝과, 상기 제1스텝에서 데이터 레벨이 검출되면 메킨토시 PC와 접속으로 판단되어, 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직 0을 출력하는 제3스텝과, 상기 제2스텝에서 임의의 횟수이상 인터럽트 되면 IBM PC 기종과 접속으로 판단되어, 상기 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직 1을 출력하는 제4스텝으로 이루어진다.
본 발명은 스위치 대신 트랜지스터를 적용함으로써 원가절감에 효과적이며 사용자가 PC의 기종을 선택하는 불편함을 없앴다.

Description

인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법
제1도는 일반적인 전자악기의 구성블럭도.
제2도는 종래의 전자악기가 PC와 직렬통신을 하기 위한 회로도.
제3도는 일반적인 전자악기와 PC간 인터페이스용 케이블 접속도.
제4도는 본 발명에 따른 PC 기종 자동인식을 위한 회로도.
제4도는 본 발명에 따른 PC 기종을 판단하기 위한 알고리즘.
제6도는 본 발명에 따른 메킨토시 접속시 데이터가 0으로 가장 많이 떨어지는 경우에 대한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
41 : 8핀 DIN 잭 42 : 트랜지스터
43 : CPU 44 : 시리얼 드라이브
본 발명은 컴퓨터와의 직렬 인터페이스(Serial Interface) 통신에 관한 것으로, 특히 전자악기에서 직렬 인터페이스 통신규격을 자동으로 감지해 내는 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 전자악기를 제1도의 구성블럭도를 참조하여 설명하면 MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 신호나 건반 및 키보드(3) 혹은 직렬 드라이버(2)를 통해서 들어온 정보를 CPU(1)가 처리하여 디스플레이(4)에 표시하는 동시에 노트온(Note On)신호의 경우는 음원 IC(5)를 제어하여 음을 발생시킨다.
상기 음원 IC(5)는 CPU(1)의 제어를 받아 PCM 웨이브 테이블(6)에서 원하는 데이터를 읽어들여 처리한후 제1 D/A 변환기(Digital-Analogue Converter)(8)와 디지털 신호프로세서(7)로 보낸다.
여기서 제1D/변환기(8)는 디지털 신호를 아날로그로 바꾸어 주며, 디지털 신호프로세서(7)는 음원 IC(5)에서 데이터를 받아 리버브(Reverb) 및 이펙트(Effect) 효과를 가하여 제2 D/A 변환기(9)로 보내진다.
상기 제1,2 D/A 변환기(8)(9)의 아날로그 신호는 각각 고주파 성분을 제거하는 제1,2 LPF(Low Pass Filter)(10)(11)를 거쳐 가산기(12)에서 합쳐진 다음 AMP(Amplifer) (13)증폭되어 스피커에서 소리가 나며, 스피커가 없는 전자악기인 경우 오디오앰프(Amp)로 보내진다.
상기와 같이 구성된 전자악기 상호간의 인터페이스는 MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 규격에 따라 통신하게 되어 있다.
이 MIDI 규격은 하드웨어 뿐만아니라 데이터 포맷도 함께 정해져 있어 현재의 대부분의 전자악기는 MIDI를 지원하고 있다.
MIDI는 전자악기간의 통신규격으로 전자악기와 PC가 통신하기 위해서는 PC에 별도의 장치가 필요하다.
즉, IBM호환기종 PC의 경우에는 별도의 인터페이스 카드가 있어야만 MIDI가 가능하며, 메킨토시 PC의 경우에는 MIDI 인터페이스 박스가 필요하다.
그러나, 최근에 PC 내의 직렬포트를 지원하는 전자악기들이 나오기 시작하였다.
MIDI와 PC의 직렬포트 사이에는 전송속도 및 시그널레벨 차이가 있어 제2도와 같은 회로를 별도로 삽입하여야 한다.
제2도는 종래의 전자악기가 PC와 직렬통신을 하기 위한 회로도로써 시리얼포맷 및 전송속도가 다른 IBM 호환기종 PC 또는 메킨토시 PC를 구별하여 선택하기 위한 스위치부(21)와 상기 스위치부(21)의 선택에 의해 전송속도 구별 및 하기 시스템을 제어하는 CPU(22)와 상기 스위치부(21)의 선택에 의해 시리얼 포맷이 선택되어 동작하고 PC의 출력신호를 TTL(Transistor-Transistor Logic) 레벨로 바꾸어 상기 CPU(22)로 출력하는 시리얼 드라이버 IC(23)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 PC와 직렬통신을 하기 위한 회로의 동작은 다음과 같다.
IBM 호환기종의 시리얼 포맷(RS-232C)과 메킨토시 시리얼 포맷(RS-422)이 다르며 전송속도 또한 다르므로 사용자가 스위치(21)의 PC의 선택을 직접 해주어야 한다.
상기 스위치(21)의 듀얼 스위치(Dual Switch)중 하나는 시리얼 드라이버 IC(23)의 선택단자와 연결되어 IBM 환기종의 시리얼 포맷(RS-232C)과 메킨토시 시리얼 포맷(RS-422)의 동작이 다르므로 이를 구별하는 신호를 시리얼 드라이버 IC(23)에 출력하고, 다른 하나는 IBM 호환기종의 전송속도(38.4 Kbaud)와 메킨토시의 전송속도(31.25Kbaud)의 구별을 위해 상기 선택신호는 CPU(22)의 포트 A1으로 보내고 CPU(22)는 읽어들인 데이터에 의해 전송속도를 구별한다.
선택한 PC의 시리얼 포트에서 나온 신호는 비동기이므로 CPU(22)는 전송속도를 알아야 하며 이 신호가 선택된 시리얼 포맷으로 동작하는 시리얼 드라이버 IC(23)를 통하여 TTL 레벨로 바뀌어 CPU(22)로 전송한다.
상기와 같이 구성된 종래의 PC와 직렬통신을 하기 위한 회로에 있어서 IBM 호환기종 PC와 메킨토시 PC의 선택을 사용자가 스위치로 직접 선택해 주어야 하는 문제점이 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 PC와 직렬통신을 하기 위한 회로의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 서로 다른 두 개의 통신포맷을 지원하여 연결된 PC 기종을 자동적으로 인식할 수 있는 전자악기의 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지 장치는 서로 다른 통신포맷을 갖는 PC 기종과의 직렬통신시 연결 잭을 통해 통신하는 시리얼 드라이버와, 상기PC 기종에 따라 시리얼 드라이버의 선택된 통신포트에 따라 직렬 인터페이스 통신규격을 설정하는 CPU를 구비한 인터페이스 통신규격 감지장치에 있어서, 상기 시리얼 드라이버와 접속된 연결잭의 8번 핀과 상기 CPU의 레벨 감지포트 사이에 스위칭 트랜지스터를 접속 채용함으로써, 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 통신하는 PC 기종에 맞게 직렬통신이 가능한 인터페이스 통신규격 자동감지장치로 이루어지고, 본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지 방법은 임의의 시간간격으로 인터럽트시켜 연결잭의 8번 핀의 데이터를 검출하여 판단하는 제1스텝과, 상기 판단결과에 따라 임의의 횟수까지 인터럽트 시키면서 상기 제1스텝을 반복하는 제2스텝과, 상기 제1스텝에서 데이터 레벨이 검출되면 메킨토시 PC와 접속으로 판단되어, 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직 0을 출력하는 제3스텝과, 상기 제2스텝에서 임의의 횟수이상 인터럽트 되면 IBM PC 기종과 접속으로 판단되어, 상기 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직1을 출력하는 제4스텝으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법을 상세히 설명한다.
제3도는 일반적인 전자악기와 PC간 인터페이스용 케이블 접속도로 전자악기에 접속되는 핀 중 8번 핀의 경우 메킨토시 PC에서는 접속되나 IBM 호환기종 PC에서는 사용되지 않는다.
이 전자악기에 접속되는 8번 핀은 메킨토시 PC의 6번 핀과 조합을 이루어 데이터를 전송하기 위한 핀으로 데이터가 보내지지 않을 경우는 항상 +5V 정도를 유지하고 있다.
상기 8번 핀의 신호가 제4도와 같은 회로로 전자악기가 메킨토시 PC와 연결되어 있는지 아니면 IBM 호환기종 PC와 연결 또는 낫 코넥티드(Not Connected) 상태인지를 알 수 있다.
제4도는 본 발명에 따른 PC 기종 자동인식을 위한 회로도로써 전자악기에 접속되는 8핀 DIN 잭(41)중 8번 핀의 상태를 CPU(43)로 출력하는 트랜지스터(42)와 상기 트랜지스터(42)의 이미터 단자와 포트 A2가 연결되어 상기 트랜지스터(42)의 전압상태를 읽어 정확하게 PC 기종을 판단하여 하기 시리얼 드라이버를 제어하는 CPU(43)와 상기 CPU(43)에서 판단된 PC 기종에 맞는 통신포맷으로 동작하는 시리얼 드라이버(44)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에서 8핀 DIN 잭(41)의 8번 핀에 +5V가 걸리면 상기 8번 핀과 연결되어 있는 트랜지스터(42)의 베이스 단자도 +5V가 되어 트랜지스터(42)이미터 단자에는 +5V가 흐른다.
상기 트랜지스터(42)의 이미터 단자는 CPU(43)의 포트 A2와 연결되어 있으므로 CPU(43)는 포트 A2 단자의 전압상태(+5V)를 읽어 메킨토시 PC와 전자악기가 연결되어 있다고 판단한다.
상기 CPU(43) 판단을 포트 A1을 통해 시리얼 드라이버(44)의 선택단자(SEL)에 0을 출력한다.
한편 8핀 DIN 잭(41)의 8번 핀이 오픈되면 상기 8번 핀과 연결되어 있는 트랜지스터(42)의 베이스 단자도 오픈되어 트랜지스터(42) 이미터 단자에는 OV(GND)가 흐른다. 상기 트랜지스터(42)의 이미터 단자는 CPU(43)의 포트 A2와 연결되어 있으므로 CPU(43)는 포트 A2 단자의 OV(GND)상태를 읽어 IBM 호환기종 PC와 연결 혹은 낫 코넥티드 상태라고 판단한다.
상기 CPU(43)의 판단을 포트 A1을 통해 시리얼 드라이버(44)의 선택단자(SEL)에 1을 출력한다. 상기 시리얼 드라이버(44)는 CPU(43)에서 판단된 신호로 PC 기종에 맞는 통신포맷으로 동작한다.
그러나 상기 8핀 DIN 잭(4)의 8번 핀은 메킨토시 PC와 연결되어 있더라도 데이터 전송선이므로 OV(GND Level)로 떨어질 때가 있는데. GND Level로 떨어지면 낫코넥티드상태와 같아지므로 상기 CPU(43)에서는 PC 선택을 자동으로 감지한다.
이러한 전자악기의 인터페이스 통신규격 자동감지 방법은 제5도에 제시된 PC 기종을 판단하기 위한 알고리즘에 의해 수행되며 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 CPU(43)가 정확한 PC 선택을 위해서는 우선 n(인터럽트 되는 순번)을 0으로 셋팅시켜 놓고(51S), 30μsec 간격으로 인터럽트시킨다(52S).
여기서 인터럽트를 30μsec로 발생시키는 이유는 제6도의 본 발명에 따른 메킨토시 접속시 데이터가 0으로 가장 많이 떨어지는 경우에 대한 도면에서 보듯이 메킨토시 PC 접속시 데이터가 들어오는 경우 312.5μsec 동안에 반드시 31.25μsec 동안은 로직컬1(Logical 1)로 입력되기 때문이다.
상기 데이터를 스타트 비트(Logical 0)와 MIDI 데이터 8비트와 스톱비트(Logicla 1)등 모두 10비트로 구성되어 상기 MIDI 데이터의 통신속도는 31.25kbaud가 된다.
그러므로 메킨토시 PC와 접속되어 있다면 30μsec 간격으로 포트 A2의 데이터를 입력시켰을 때 11번 내에는 Logical 1로 입력되는 경우가 최소한 1번 이상 발생하게 된다.
그러나 어느 정도 다시 여유를 두어 33번 동안까지 살핀다.
상기 52스텝의 30μsec 간격으로 인터럽트시켜 CPU(43)는 포트 A2를 통해 입력되는 신호를 읽어(53S) Logical 1로 입력되는 지를 판단하여 (54S) Logical 1이 입력되면 n을 초기화시키고(55S) 메킨토시 PC와 접속되어 있고 전송속도는 31.25kbaud임을 감지하여(56S)(57S) CPU(43)의 포트 A1에 0을 출력한다.
하지만 상기 54스텝에서 Logical 1이 입력되지 않으면 30μsec 간격으로 계속 인터럽트 순번을 증가시키면서(59S) 순번이 33번이 될때까지 포트 A2를 읽어 Logical 1이 입력되는지 계속 살핀다(60S).
결국 33번이 될 때까지 Logical 1이 입력되지 않아 34번째가 되면 IBM PC에 접속되어 있고 전송속도는 38.4Kbaud임을 감지하여(61S)(62S)CPU(43)의 포트 A1에 1을 출력한다.
결국 상기에서 전자악기의 CPU(43)가 접속된 PC 기종을 정확히 감지하기 위해서는 1msec 이내의 시간이 걸린다.
이와 같이 구성된 본 발명의 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법은 PC의 직렬포트를 이용하여 인터페이스 하는 전자악기에서 종래의 사용자가 PC의 기종을 수동으로 선택하는 불편함이 없어졌고 스위치 대신 트랜지스터를 사용함으로써 원가절감을 할 수 있다.
또한 본 발명은 전자악기 뿐만 아니라 IBM 호환기종 PC 와 메킨토시 PC의 시리얼 인터페이스를 동시에 지원하는 기기에 적용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 서로 다른 통신포맷을 갖는 PC 기종과의 직렬통신시 연결 잭을 통해 통신하는 시리얼 드라이버와, 상기 PC 기종에 따라 시리얼 드라이버의 선택된 통신포트에 따라 직렬 인터페이스 통신규격을 설정하는 CPU를 구비한 인터페이스 통신규격 감지장치에 있어서, 상기 시리얼 드라이버와 접속된 연결잭의 8번 핀과 상기 CPU의 레벨 감지포트 사이에 스위칭 트랜지스터를 접속 채용함으로써, 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 통신하는 PC 기종에 맞게 직렬통신이 가능한 인터페이스 통신규격 자동감지장치.
  2. 임의의 시간간격으로 인터럽트시켜 연결잭의 8번 핀의 데이터를 검출하여 판단하는 제1스텝과, 상기 판단결과에 따라 임의의 횟수까지 인터럽트 시키면서 상기 제1스텝을 반복하는 제2스텝과, 상기 제1스텝에서 데이터 레벨이 검출되면 메킨토시 PC와 접속으로 판단되어, 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직 0을 출력하는 제3스텝과, 상기 제2스텝에서 임의의 횟수이상 인터럽트 되면 IBM PC 기종과 접속으로 판단되어, 상기 접속된 PC 기종의 전송속도에 맞게 CPU로 로직1을 출력하는 제4스텝으로 이루어짐을 특징으로 하는 인터페이스 통신규격 자동감지장치 및 방법.
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