KR100256961B1 - 채터링 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 채터링 제거 장치는 통신 시스템에서 이중화된 클럭의 절체시 발생되는 채터링을 제거하기 위하여 창안된 것이다.

본 발명은, 두가지의 입력 클럭으로부터 하나의 입력클럭을 선택하는 이중화클럭 선택부와, 상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에 대하여 적절한 시간동안을 지연시킨 지연 클럭을 발생시키는 클럭 지연부와, 상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에서 지정된 시간 구간 이상동안 채터링이 발생한 경우 상기 채터링 신호를 감지하는 채터링 감지부와, 상기 채터링 신호를 이용하여 채터링 발생 직전의 입력 클럭의 상태를 래치한 상태 클럭을 발생시키는 클럭 상태 감지부와, 채터링 신호 발생시 지정된 시간 구간보다 큰 구간의 채터링 마스킹 클럭 신호를 발생시키는 클럭 마스킹부와, 상기 상태 클럭 신호가 high이면 지연 클럭에 마스킹 클럭을 더한 출력 클럭을 발생시키며, 상기 상태 클럭 신호가 low이면 지연 클럭에 반전된 마스킹 클럭을 논리 곱(and)한 출력 클럭을 발생시키는 최종 출력부와, 상기 클럭지연부, 채터링 감지부와 클럭 마스킹부에 고속 클럭을 공급하는 고속 발진기 클럭발생부를 포함하여 이루어진다. 본 발명은, 이중화된 클럭의 절체시 발생할 수 있는 채터링 부분에 대하여 마스킹을 수행하여 채터링을 완벽히 제거함으로써, 시스템 클럭의 공급을 안정화하고, 결과적으로 시스템의 성능을 향상시킨다.

Description

채터링 제거 장치

본 발명은 채터링(Chattering) 제거 장치에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 이중화되어 있는 클럭의 절체(Switching) 순간에 발생하는 채터링을 제거하여 통신 시스템에 안정된 클럭을 공급하도록 하는 채터링 제거 장치에 관한 것이다.

이동 전화를 위하여 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서는 통상적으로 그 시스템의 신뢰도를 위하여, 시스템에 공급되는 클럭원을 이중화 또는 3중화하여 설계한다.

도 1 은 이중화된 클럭을 공급받는 통신 시스템의 블럭도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 이중화된 클럭인 클럭_A와 클럭_B는 이중화 클럭 선택부에서 선택되어, 선택된 하나의 클럭이 통신 시스템으로 공급된다.

상기와 같이, 이중화되어 있는 클럭원중 하나를 우선적으로 선택하여 시스템으로 공급하는 중에 그 클럭원에 이상이 발생하였을 경우 그 이상을 감지하여 다른 클럭원으로 절체시킨다.

그러나 이런 경우, 절체시키는 순간까지는 이미 이상이 발생한 본래의 클럭원에서 시스템에 클럭을 공급한다. 따라서 이러한 이중화되어 있는 클럭원간의 절체 순간의 클럭 신호에는 채터링이나 그외에 다른 클럭 깨짐 현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우 통신 시스템이 그 영향을 받아 데이터나 음성이 깨지는 등의 심각한 문제가 발생할 수 있다.

이러한 클럭의 채터링을 제거하기 위하여는 채터링 제거 장치를 사용하여야 한다. 미국 특허 제 5,454,118 호에는 통신 시스템에서 사용될 수 있는 채터링 제거 장치가 개시되어 있다.

도 2 는 상기 미국 특허에 나타난 종래 기술에 의한 채터링 제거 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 변경가능한 감쇠 값을 가지는 가변 감쇠기와, 통신 장치에서 채터링 현상을 검출해내는 검출기 및 검출된 채터링 상태에 의하여 상기 가변 감쇠기로 가변 값을 응답하는 제어기를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 채터링 제거 장치는 채터링이 발생된 부분에 대하여 신호의 레벨을 감쇠시킴으로써 채터링을 제거하는 방법을 사용하고 있다. 그러므로 이중화되어 있는 클럭원간의 절체시 발생되는 채터링이 완전히 제거되지 않는다는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이중화되어 있는 클럭원간의 절체시 발생하는 클럭의 채터링에 의한 클럭 깨짐을 제거하여, 통신 시스템에서 완벽한 클럭원 이중화를 구현하여 시스템 안정화에 기여하도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 이중화된 클럭을 공급받는 통신 시스템의 블럭도.

도 2 는 종래 기술에 의한 채터링 제거 장치의 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 채터링 제거 장치의 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

110 : 클럭 지연부 120 : 클럭 상태 감지부

130 : 채터링 감지부 140 : 클럭 마스킹부

150 : 최종 출력부 160 : 내부 고속 발진기 클럭 발생부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 일 실시예는,

두가지의 입력 클럭으로부터 하나의 입력클럭을 선택하는 이중화클럭 선택부;

상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에 대하여 적절한 시간동안을 지연시킨 지연 클럭을 발생시키는 클럭 지연부;

상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에서 지정된 시간 구간 이상동안 채터링이 발생한 경우 상기 채터링 신호를 감지하는 채터링 감지부;

상기 채터링 신호를 이용하여 채터링 발생 직전의 입력 클럭의 상태를 래치한 상태 클럭을 발생시키는 클럭 상태 감지부;

채터링 신호 발생시 지정된 시간 구간보다 큰 구간의 채터링 마스킹 클럭 신호를 발생시키는 클럭 마스킹부;

상기 상태 클럭 신호가 high이면 지연 클럭에 마스킹 클럭을 더한 출력 클럭을 발생시키며, 상기 상태 클럭 신호가 low이면 지연 클럭에 반전된 마스킹 클럭을 논리 곱(and)한 출력 클럭을 발생시키는 최종 출력부; 및

상기 클럭지연부, 채터링 감지부와 클럭 마스킹부에 고속 클럭을 공급하는 고속 발진기 클럭발생부를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 채터링 감지부는 채터링이 발생한 신호를 클럭원으로 하는 카운터; 및

상기 카운터를 일정기간 뒤에 리셋하는 부분을 구비하여 이루어지는 것이 바람직하며,

상기 클럭지연부는 이중화클럭 선택부를 거쳐 들어오는 클럭을 장치내부의 고속 발진기 클럭을 사용하여 지연시키는 것이 바람직하며,

상기 최종 출력부는 클럭 이중화 절체시 채터링이 발생하면 클럭상태 감지부로부터 클럭의 절체이전 상태를 통보받아 채터링이 발생한 클럭을 하이 또는 로우로 마스킹할지를 결정하여 마스킹한 클럭을 최종출력함으로써 클럭의 채터링을 제거하는 것이 바람직하며,

상기 지연시간은 CLOCK_IN신호의 채터링을 감지할 수 있을 정도의 시간인 것이 바람직하며,

상기 채터링 감지부에서는 상기 CLOCK_IN신호가 클럭입력으로 들어가는 카운터를 구성하는 것이 바람직하며,

상기 지연시간동안 상기 카운터를 동작하게 하여 상기 카운터값이 미리 정한 값을 넘게되면 이때 채터링 발생신호인 CLK_CHAT신호를 발생시키는 것이 바람직하며,

정상적인 경우에는 채터링 감지주기 내에서 상기 카운터는 계속 리셋되게 하여 채터링신호를 발생시키지 않는 것이 바람직하며,

상기 클럭 상태감지부에서는 상기 CLK_CHAT신호를 이용하여 상기 클럭지연부에서 미리 지연시켜놓은 클럭을 래치시켜 채터링 발생이전의 클럭상태가 하이인지 로우인지 판단하는 것이 바람직하며,

상기 클럭 마스킹부에서는 상기 CLK_CHAT신호가 발생되면 내부 고속 발진 클럭을 사용하는 카운터를 이용하여 T시간을 충분히 마스킹할 수 있는 정도의 구간동안 CLK_MASK신호를 발생시키는 것이 바람직하며,

상기 최종 출력부에서는 상기 CLK_CHAT신호가 발생하면 지연되어 입력되는 클럭 CLK_DLY에 클럭 마스크신호 CLK_MASK를 더해서 최종 출력 CLK_OUT신호를 내보내는 것이 바람직하며,

상기 최종 출력을 내보낼 때 채터링 발생 이전 상태신호 CLK_STS가 하이이면 상기 CLK_DLY에 상기 CLK_MASK를 더한 클럭을 출력하여 채터링발생에 의한 클럭의 깨짐을 제거하고, 상기 CLK_STS가 로우면 상기 CLK_MASK신호를 인버트한 신호를 상기 CLK_DLY에 앤드시킴으로써 클럭의 이전상태를 유지하게하여 클럭의 깨짐을 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명은 클럭의 이중화 절체시 발생하는 채터링을 제거하기 위한 것으로, 그 장치는 크게 다섯 부분으로 나뉘어져 구성된다. 각 부분별 설명은 아래와 같다.

(1) 클럭 지연부는, 이중화 클럭 선택부를 거쳐 들어오는 입력 클럭을 장치 내부의 고속 클럭을 사용하여 지연시키는 부분으로, 이중화 절체가 발생하기 이전의 클럭 상태를 파악하기 위한 것이다.

(2) 클럭 상태 감지부는, 클럭 이중화 절체가 발생시 절체가 발생하기 전의 클럭 상태를 감지하기 위한 부분이다.

(3) 채터링 감지부는, 클럭 이중화 절체시 채터링이 발생하였는지를 감지하는 부분이다.

(4) 클럭 마스킹부는, 채터링 발생시 채터링 발생구간보다 큰 구간의 채터링 마스킹 신호를 발생시키는 부분이다.

(5) 최종 출력부는, 채터링이 감지된 클럭 신호와 마스킹 신호를 결합하여 채터링을 제거하는 부분이다.

본 발명은 상기와 같은 장치를 이용하여 클럭 이중화 절체시 채터링이 발생하면 클럭 상태 감지부로부터 클럭의 절체 이전 상태를 통보받아, 채터링이 발생한 클럭을 high로 마스킹 할 것인지 low로 마스킹 할 것인지를 결정하여 마스킹한 클럭을 최종 출력함으로써 클럭의 채터링을 제거하게 된다.

도 3 은 본 발명에 의한 채터링 제거 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 입력 클럭을 받아들이는 클럭 지연부(110)와; 입력 클럭을 받아들이는 채터링 감지부(130); 상기 채터링 감지부와 연결된 클럭 마스킹부(140); 상기 클럭 지연부(110) 및 클럭 마스킹부(140)와 연결된 클럭 상태 감지부(120); 상기 클럭 상태 감지부(120)와 연결된 최종 클럭부(150); 및 상기 클럭 지연부(110)와 채터링 감지부(130), 클럭 마스킹부(140)로 내부 클럭을 제공하는 내부 고속 발진기(High Speed Oscillator) 클럭 발생부(160)를 포함한다.

이하 상기 도 3 을 참조하여 본 발명에 의한 채터링 제거 장치에 대하여 상세히 설명한다. 이중화된 클럭_A와 클럭_B는 도 1 에 나타낸 이중화 클럭 선택부에서 선택되어 도 3 과 같은 채터링 제거 회로의 입력 클럭이 된다. 입력 클럭 신호는 클럭 지연부(110)와 채터링 감지부(130)로 공급되고 있다.

클럭 절체시 발생하는 채터링은 아주 빠른 속도로 일정시간(T) 동안 클러킹하게 된다. 클럭 지연부(110)에서는 장치 내부의 고속 발진기 클럭을 사용하여 입력 클럭 신호를 채터링을 감지할 수 있는 적절한 시간동안 지연시키는 작업을 수행한다.

채터링 감지부(130)에서는 입력 클럭 신호가 클럭 입력으로 들어가는 카운터를 구성하고, 장치 내부의 고속 발진기 클럭으로 채터링을 감지하는 시간 구간을 설정하여 이 시간 구간 동안 카운터를 동작하게 한다. 카운터 값이 미리 정한 값을 넘게 되면 채터링 발생했음을 알리는 신호인 채터링 클럭 신호를 발생시킨다. 정상적인 입력 클럭의 경우, 채터링 감지주기 내에서 카운터는 계속 리셋되므로 채터링 발생 신호가 발생하지 않는다.

클럭 상태 감지부(120)에서는 채터링 클럭을 이용하여 클럭 지연부(110)에서 미리 지연시켜 놓은 클럭을 래치(latch)하게 함으로써, 채터링 발생 이전의 클럭 상태가 high였는지 low였는지의 여부를 판단한다.

클럭 마스킹부(140)에서는 채터링 클럭 신호가 발생한 경우, 채터링이 발생하는 시간구간(T)을 마스킹할 수 있는 신호를 만들어낸다. 채터링 클럭 신호가 발생되면, 내부 발진기 클럭을 사용하는 카운터를 이용하여 T 시간을 충분히 마스킹 할 수 있는 정도의 구간동안 마스킹 클럭 신호를 발생시킨다.

최종 출력부(150)에서는 채터링 클럭 신호가 발생하면 지연되어 들어오는 지연 클럭에 마스킹 클럭 신호를 더하여 최종 출력 클럭을 발생시킨다. 이때 채터링 발생 이전 상태 신호인 상태 클럭이 high이면, 지연 클럭에 마스킹 클럭을 더한 신호를 출력하여 채터링 발생에 의한 클럭의 깨짐 현상을 제거하도록 한다. 또한 상태 클럭이 low이면 마스킹 클럭을 반전(invert)한 신호를 지연 클럭에 더함으로써, 마찬가지로 클럭의 이전 상태를 유지하게 한다.

도 4 는 상기 도 3 의 상세한 동작 예를 나타낸 파형도이다. 도 4 의 (가)에 나타낸 바와 같은 내부 발진기 클럭은, 클럭 지연부(110)와 채터링 감지부(130) 및 클럭 마스킹부(140)에 공급된다. 클럭 지연부(110)로 입력되는 입력 클럭은 도 4 의 (나)와 같다. 도시된 바와 같이, 약간의 채터링이 발생하였다. 도 4 의 (다)는 짧은 시간동안에 발생된 채터링을 감지할 수 있도록 한 지연 클럭이다. (라)는 채터링이 발생하기 이전의 클럭 상태가 low였음을 나타낸다. (마)는 입력 클럭에서 채터링이 발생하였음을 알리기 위한 채터링 클럭이다. (바)는 채터링 신호로부터 채터링 발생 시간(T)만큼의 마스킹 신호를 생성한다. 도 4 의 (사)는, (다)의 지연 클럭과 반전된 (바)의 마스킹 클럭을 합성(AND)하여 채터링을 제거한 최종 출력 클럭이다.

상기한 바와 같이 동작하는 본 발명은, 이중화된 클럭의 절체시 발생할 수 있는 채터링 부분에 대하여 마스킹을 수행하여 채터링을 완벽히 제거함으로써, 통신 시스템에서 매우 중요한 역할을 수행하는 시스템 클럭의 공급을 안정화하고, 결과적으로 시스템의 성능을 향상시켜 질좋은 통신 서비스를 공급할 수 있도록 한다.

Claims (12)

1. 두가지의 입력 클럭으로부터 하나의 입력클럭을 선택하는 이중화클럭 선택부;

   상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에 대하여 적절한 시간동안을 지연시킨 지연 클럭을 발생시키는 클럭 지연부;

   상기 이중화클럭 선택부로부터 입력된 클럭에서 지정된 시간 구간 이상동안 채터링이 발생한 경우 상기 채터링 신호를 감지하는 채터링 감지부;

   상기 채터링 신호를 이용하여 채터링 발생 직전의 입력 클럭의 상태를 래치한 상태 클럭을 발생시키는 클럭 상태 감지부;

   채터링 신호 발생시 지정된 시간 구간보다 큰 구간의 채터링 마스킹 클럭 신호를 발생시키는 클럭 마스킹부;

   상기 상태 클럭 신호가 high이면 지연 클럭에 마스킹 클럭을 더한 출력 클럭을 발생시키며, 상기 상태 클럭 신호가 low이면 지연 클럭에 반전된 마스킹 클럭을 논리 곱(and)한 출력 클럭을 발생시키는 최종 출력부; 및

   상기 클럭지연부, 채터링 감지부와 클럭 마스킹부에 고속 클럭을 공급하는 고속 발진기 클럭발생부를 포함하는, 채터링 제거 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 채터링 감지부는 채터링이 발생한 신호를 클럭원으로 하는 카운터; 및

   상기 카운터를 일정기간 뒤에 리셋하는 부분을 구비하여 이루어지는, 채터링 제거 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 클럭지연부는 이중화클럭 선택부를 거쳐 들어오는 클럭을 장치내부의 고속 발진기 클럭을 사용하여 지연시키는, 채터링 제거 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 최종 출력부는 클럭 이중화 절체시 채터링이 발생하면 클럭상태 감지부로부터 클럭의 절체이전 상태를 통보받아 채터링이 발생한 클럭을 하이 또는 로우로 마스킹할지를 결정하여 마스킹한 클럭을 최종출력함으로써 클럭의 채터링을 제거하는, 채터링 제거 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 지연시간은 CLOCK_IN신호의 채터링을 감지할 수 있을 정도의 시간인, 채터링 제거 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 채터링 감지부에서는 상기 CLOCK_IN신호가 클럭입력으로 들어가는 카운터를 구성하는, 채터링 제거 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 지연시간동안 상기 카운터를 동작하게 하여 상기 카운터값이 미리 정한 값을 넘게되면 이때 채터링 발생신호인 CLK_CHAT신호를 발생시키는, 채터링 제거 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 정상적인 경우에는 채터링 감지주기 내에서 상기 카운터는 계속 리셋되게 하여 채터링신호를 발생시키지 않는, 채터링 제거 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 클럭 상태감지부에서는 상기 CLK_CHAT신호를 이용하여 상기 클럭지연부에서 미리 지연시켜놓은 클럭을 래치시켜 채터링 발생이전의 클럭상태가 하이인지 로우인지 판단하는, 채터링 제거 장치.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 클럭 마스킹부에서는 상기 CLK_CHAT신호가 발생되면 내부 고속 발진 클럭을 사용하는 카운터를 이용하여 T시간을 충분히 마스킹할 수 있는 정도의 구간동안 CLK_MASK신호를 발생시키는, 채터링 제거 장치.
11. 제 7 항에 있어서, 상기 최종 출력부에서는 상기 CLK_CHAT신호가 발생하면 지연되어 입력되는 클럭 CLK_DLY에 클럭 마스크신호 CLK_MASK를 더해서 최종 출력 CLK_OUT신호를 내보내는, 채터링 제거 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 최종 출력을 내보낼 때 채터링 발생 이전 상태신호 CLK_STS가 하이이면 상기 CLK_DLY에 상기 CLK_MASK를 더한 클럭을 출력하여 채터링발생에 의한 클럭의 깨짐을 제거하고, 상기 CLK_STS가 로우면 상기 CLK_MASK신호를 인버트한 신호를 상기 CLK_DLY에 앤드시킴으로써 클럭의 이전상태를 유지하게하여 클럭의 깨짐을 제거하는, 채터링 제거 장치.

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