KR100294706B1 - 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법 - Google Patents

Abstract

경보 버퍼의 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법에 관한 것으로 특히, 하드웨어 경보를 수집하는 버퍼를 시스템 운용중에서도 버퍼의 이상 유무를 자체 진단하기에 적당하도록 한 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법에 관한 것이다. 이와 같은 경보 버퍼 자체 진단 시스템은 제 1, 제 2 전원단과 임의의 경보 신호를 입력받는 경보신호 입력단과 경보신호를 출력시키는 경보신호 출력단을 구비한 경보 버퍼 모듈부와, 상기 경보 버퍼 모듈부에 진단 신호를 발생시키는 진단 회로부와, 상기 경보 버퍼 모듈부의 경보를 수집하는 경보 수집부로 구성되어, 상기 진단 회로부에서 상기 경보 버퍼 모듈부의 상기 제 1, 제 2 전원단을 통해 상기 진단 신호를 발생시키는 것에 따라 상기 경보 버퍼 모듈부의 장애 상태를 진단한다.

Description

경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법

본 발명은 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법에 관한 것으로 특히, 하드웨어 경보를 수집하는 버퍼를 시스템 운용중에서도 버퍼의 이상 유무를 자체 진단하기에 적당하도록 한 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 시스템에서는 여러 개의 보드들이 실장되게 되는데, 이들 보드들은 정상 동작 유무를 경보 수집 보드(alarm collection board)에게 하드웨어 경보로 케이블(Cable) 또는 백 보드(Back board)를 통해 전달한다.

이것을 수신하는 부분에 놓게 되는 버퍼를 경보 수집 버퍼라 한다.

이와 같은 경보 수집 버퍼가 갖춰야할 조건은 보드 탈장 또는 실장 시 발생되는 정전기나, 케이블을 잘못 꽂았을 경우 및 그라운드 레벨(Ground level)차에 의한 정전기에 견뎌 낼 수 있어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 경보 수집 장치를 설명하기로 한다.

도 1은 종래 경보 수집부를 나타낸 블록 구성도이다.

종래 경보 수집부는 도 1에 나타낸 바와 같이, 외부에서 발생하는 하드웨어 경보(Hardware Alarm)를 받아들이는 제 1 내지 제 n 버퍼(1a)···(1n)와, 상기 제 1 내지 제 n 버퍼(1a)···(1n)를 거쳐 입력되는 경보들을 수집하는 경보 수집부(2)로 구성된다.

이때, 상기 경보 수집부(2)는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit : ASIC)등으로 구성된다.

그리고, 상기 하드웨어 경보는 신호 상태를 나타내는 것으로 "0", "1"등의 신호를 나타내는 것이고, 소프트웨어(Software) 경보는 데이터 형식 등을 나타내는 것으로 직렬신호나 8비트 신호등이다.

이와 같은 종래 경보 수집 장치는 경보 수집 장치의 외부로부터 하드웨어 경보가 경보 수집 장치가 구성된 보드 내로 입력되면 외부 환경과 내부 로직을 전기적으로 격리시키는 제 1 내지 제 n 버퍼(1a)···(1n)를 거친 다음 경보 수집부(2)에 수집된다.

이때, 경보 버퍼인 제 1 내지 제 n 버퍼(1a)···(1n)는 디지털 회로에서 흔히 쓰이는 74F244(도시하지 않음) 트랜지스터를 사용하였는데 74F244는 첫째, 팬 아웃(FAN-OUT : 전류 및 전압 증폭)을 증가시키거나, 둘째 외부의 잘못된 환경(높은 전압 및 전류)로부터 내부 로직을 보호하는 기능을 갖고 있다.

이때, 74F244를 경보 버퍼로 사용할 경우에는 상기 2가지 기능중 내부 로직을 보호하는 기능을 이용한다.

이와 같은 종래 경보 수집 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 외부로부터 하드웨어 경보는 경보 수집부에 도달할 때까지 루프 백 패쓰(Loop Back Path)가 없기 때문에 버퍼들이 시스템 운용중에 외부 환경에 손상이 갈 경우 경보가 허위로 발생하거나 경보가 발생하지 않는 경우도 발생할 수 있었다.

둘째, 시스템 운용중에 예상치 못한 경보가 발생할 경우 특별한 진단 기능이 없으므로 버퍼가 정상적으로 동작하는 경우에도 버퍼를 점검해야 하는 문제가 발생하였다.

셋째, 경보 버퍼로 사용하는 74F244는 트랜지스터의 개수가 많고 내부 구조가 복잡하여 정전기나 높은 전압의 입력에 한계가 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 하드웨어 경보를 수집하는 버퍼를 시스템 운용중(Online)에서도 이 버퍼의 이상 유무를 자체 진단할 수 있는 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1, 제 2 전원단과 임의의 경보 신호를 입력받는 경보신호 입력단과 경보신호를 출력시키는 경보신호 출력단을 구비한 경보 버퍼 모듈부와, 상기 경보 버퍼 모듈부에 진단 신호를 발생시키는 진단 회로부와, 상기 경보 버퍼 모듈부의 경보를 수집하는 경보 수집부로 구성되어, 상기 진단 회로부에서 상기 경보 버퍼 모듈부의 상기 제 1, 제 2 전원단을 통해 상기 진단 신호를 발생시키는 것에 따라 상기 경보 버퍼 모듈부의 장애 상태를 진단한다.

바람직하게 상기 경보 버퍼 모듈부는 상기 제 1 전원단과 상기 경보 신호 입력 단자 사이에 연결되어 입력신호의 레벨을 풀업하는 제 1 저항과, 제 2 저항을 통하여 상기 경보신호 입력단에 연결되는 베이스, 상기 진단 회로부의 일 진단 신호 입력 단자에 연결되는 에미터, 그리고 상기 경보신호 출력단에 연결되고 제 3 저항을 통하여 상기 진단 회로부의 다른 진단 신호 입력 단자에 연결되는 콜렉터로 이루어진 트랜지스터가 복수개 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 경보 버퍼 셀의 이상 유무를 손쉽게 파악할 수 있다.

도 1은 종래 경보 수집부의 블록 구성도

도 2는 본 발명에 따른 경보 버퍼 자체 진단 시스템을 나타낸 블록 구성도

도 3은 본 발명에 따른 경보 버퍼 모듈부의 회로도

도 4는 도 3에 나타낸 바와 같은 경보 버퍼 모듈의 각 경보 버퍼 셀을 나타낸 회로도

도 5는 본 4에 나타낸 바와 같은 경보 버퍼 셀의 회로도에 따른 경보 버퍼 셀의 진리표

도 6은 도 5에 나타낸 바와 같은 진리표에 따른 타이밍도

도 7은 본 발명에 따른 경보 버퍼 자체 진단 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 경보 버퍼 모듈부 12 : 진단 회로부

13 : 경보 수집부

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 경보 수집부의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 경보 수집부는 경보를 받아들이는 경보 버퍼 모듈(Alarm Buffer Module)부(11a)···(11n)와, 상기 경보 버퍼 모듈부(11a)···(11n)를 진단하는 진단 회로부(12)와, 상기 경보 버퍼 모듈부(11a)···(11n)의 경보를 수집하는 경보 수집부(13)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 경보 버퍼 모듈부의 회로도이다.

본 발명에 따른 경보 버퍼 모듈부(11)의 회로도는 도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 내지 제 n 트랜지스터(Q₁)···(Qn)의 각 베이스단 저항(R₁₂)(R₂₂)(R₃₂)···(Rn₂)에 직렬로 연결된 복수개의 외부 경보 입력단(Alarm Input : 이하, AI로 약칭 함)(AI₁)(AI₂)(AI₃)···(AIn)과, 일측은 전원전압(Vcc)과 연결되고, 타측은 외부 경보 입력단(AI) 및 베이스단 저항(R₁₂)(R₂₂)(R₃₂)···(Rn₂) 사이에 연결된 복수개의 입력 풀업 저항(R₁₁)(R₂₁)(R₃₁)···(Rn₁)과, 일측은 접지전압(GND)과 연결되고, 타측은 외부 경보 입력단(AI) 및 베이스단 저항(R₁₂)(R₂₂)(R₃₂)···(Rn₂) 사이에 연결된 복수개의 커패시터(C₁)(C₂)(C₃)···(Cn)와, 일측은 진단 회로부(12)의 제 1 진단 벡터인 진단 벡터 A(Test Vector A)(이하, TA라 약칭함)에 연결되고 타측은 트랜지스터(Q)의 콜렉터측에 연결되는 복수개의 콜렉터단 저항(R₁₃)(R₁₃)(R₁₃)···(R₁n)으로 구성된다.

이때,트랜지스터(Q)의 에미터는 진단 회로부(12)의 제 2 진단 벡터인 진단 벡터 B(이하, TB라 약칭 함)와 연결된다.

그리고,상기 트랜지스터(Q)는 NPN 형 트랜지스터를 사용한다.

또한, 상기 트랜지스터(Q)의 콜렉터측과 콜렉터단 저항(R₁₃)(R₁₃)(R₁₃)···(R₁n)사이에는 경보 수집부(13)로 경보를 출력시키는 경보 출력단(A₀)(A₁)(A₂)···(An)이 설정되어 있다. 이때, 상기 콜렉터단 저항(R₁₃)(R₁₃)(R₁₃)···(R₁n)은 TA와 TB 사이의 전류를 조절하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 경보 버퍼 셀 회로도로써 하나의 경보 버퍼 셀을 나타낸 것이다.

그리고, 도 5는 도 4에 나타낸 바와 같은 경보 버퍼 셀의 진리표이고, 도 6은 도 5에 나타낸 바와 같은 진리표에 따른 타이밍도이다.

본 발명에 따른 버퍼 셀의 진리표 및 그에 따른 타이밍도는 AI, TA 및 TB값의 변화에 따른 AO의 동작을 나타낸다.

이와 같은 본 발명에 따른 경보 수집부의 경보 수집 모드시는 다음과 같은 동작으로 진행된다.

이때, 경보 수집부의 경보 수집 모드시 경보 버퍼 모듈부(11)의 각 경보 버퍼 셀의 TA에는 전원전압(Vcc)이 인가되고, TB에는 접지전압이 인가된다.

우선, TA에 전원전압(Vcc)이 인가되고 TB에는 접지전압이 인가될 때 노멀(Normal) 모드이며 AI이 "1"이면 AO는 "0"이된다.

즉, AI에 "1"이 입력되면 트랜지스터(Q)는 턴 온되는데 이때, TA에 전원전압이 인가되고, TB는 접지전압이 인가되면 TA의 전류는 TB로 흐르게 되므로 출력단인 AO에는 "0"이 출력된다.

그리고, 이때 AI가 "0"이면 트랜지스터(Q)가 턴 오프되므로 이때에는 출력단인 AO에는 TA값이 그대로 출력되므로 "1"이 출력된다. 즉, 인버퍼(Not Gate)로 동작한다.

즉, 경보 수집부(13)에서는 경보 버퍼 모듈부(11)로부터 반전된 경보를 수집한다.

이어서, 진단 모드일 경우에 대하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 경보 버퍼 자체 진단 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

본 발명에 따른 경보 버퍼 자체 진단 장치의 동작은 도 7에 나타낸 바와 같이, 진단 회로부(12)의 값을 그룹으로 입력하여 각 경보 버퍼 셀들을 한번에 진단할 수 있는데 우선 TA와 TB의 값을 각각 "0"으로 입력한다.(100)

이때, AO의 값이 얼마인가를 판단한다.(101)

판단 결과(101) AO의 값이 "1"이면 경보 버퍼 모듈에 장애가 발생한 것을 검출하게 된다. 즉, TA의 값이 "0"이고 TB의 값이 "0" 일 경우에는 AI의 입력 값이 어떤 값인 경우더라도 출력단인 AO에 1이 출력될 수는 없기 때문이다.

그러나, 판단 결과(101) AO의 값이 "0"이면 TA와 TB의 값을 각각 "1"로 입력한다.(102)

이어서, AO의 값이 얼마인가를 판단한다.(103)

판단 결과 (103) AO의 값이 "0"이면 경보 버퍼 모듈에 장애가 발생한 것을 검출하게 된다. 이때, TA의 값이 "1"이고, TB의 값 역시 "1"인 경우에는 출력단인 A0에 "0"이 출력될 수는 없기 때문이다.

즉, 트랜지스터(Q)가 턴 온 되었더라도 TB의 값 역시 "1"이므로 AO에는 "1"이 출력되고, 트랜지스터(Q)가 턴 오프 되었더라도 AO 에는 TA에서 입력되는 값인 "1"이 출력될 수 밖에 없는 것이다.

그러나, 판단 결과(101) AO의 값이 "1"이면 TA에는 "1"을 입력시키고, TB에는 "0"을 입력시킨다.(104)

이어서, A0의 값이 얼마인가를 판단한다.(105) 즉, TA의 값이 "1"이고, TB의 값이 "0"인 경우에는 AI의 값에 따라 AO의 값이 달라지기 때문이다.

이때에는 AI에 "1"이 입력되어 트랜지스터(Q)가 턴 온 되었을 경우에는 TA와 TB의 전위차에 의해 TB로 TA의 전류가 흐르게 되므로 AO에는 "0"의 값이 출력되고, AO에 "0"이 입력되면 트랜지스터(Q)는 턴 오프 상태이므로 TA의 값은 출력단인 AO로 출력되므로 AO의 출력값은 "1"이 된다.

판단결과(105) AO의 값이 "0"이면 TA에는 "0", 그리고 TB에는 "1"을 입력시킨다.(106)

그다음, AO의 값을 판단한다.(107)

판단결과(107) AO의 값이 "0"이면 경보 버퍼 모듈에 장애가 발생한 경우이다.

즉, TA에 "1", TB에는 "0"을 입력시킨 경우(104)에 A0의 값이 "0"이었다는 것은 TA의 전류가 TB로 출력된 경우이므로 A1에 "1"이 입력되어 트랜지스터(Q)가 턴 온 되었을 경우인데, AI에 "1"이 입력되는 상태에서 TA에는 "0"을 입력시키고, TB에 1을 입력시킨 경우(106)에는 TB의 전위가 TA의 전위 보다 높아 TB의 전류가 AO로 출력되어 "1"의 값이 출력되어야 하기 때문이다.

그러나, 판단결과(107) "1"의 값이 출력되면 진단 결과가 성공적으로 완료된 것을 알 수 있다.

그리고, 판단 결과(105) AO의 값이 "1"이면 TA에는 "0", 그리고 TB에는 "1"을 입력시킨다.(108)

그다음, AO의 값을 판단한다.(109)

판단결과(109) AO의 값이 "1"이면 경보 버퍼 모듈에 장애가 발생한 경우이다.

즉, TA에 "1", TB에는 "0"을 입력시킨 경우(104)에 A0의 값이 "1"이었다는 것은 TA의 전류가 AO로 출력된 경우이므로 A1에 "0"이 입력되어 트랜지스터(Q)가 턴 오프되었을 경우이다.

이때, AI에 "0"이 입력되는 상태에서 TA에는 0을 입력시키고, TB에 1을 입력시킨 경우(108)에는 TB의 전위가 TA의 전위 보다 높더라도 트랜지스터(Q)가 턴 오프 상태이므로 TB의 전류가 AO로 출력되지 못하고, AO에는 TA의 값인 "0"의 값이 출력되어야 하기 때문이다.

그러나, 판단결과(109) "0"의 값이 출력되면 진단 결과가 성공적으로 완료된 것을 알 수 있다.

그러므로 복수개의 경보 버퍼 셀들로 구성되는 경보 버퍼 모듈부(11)에서 하나의 경보 버퍼 셀에 장애가 발생한 경우라도 어떠한 경보 버퍼 셀에 장애가 발생되었는지를 쉽게 알 수 있는 것이다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명 경보 버퍼 자체 진단 시스템 및 그를 이용한 자체 진단 방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 공장 생산 라인에서 보드 레벨 진단을 쉽게 할 수 있다.

둘째, 시스템 운용중에 특히 무인 기지국에서 경보 버퍼 모듈의 이상 유무를 쉽게 알 수 있고, 경보가 허위로 발생한 경우도 쉽게 파악 할 수 있음은 물론 어떠한 경보 버퍼 셀이 문제가 발생하였는지도 알 수 있어 신속하고 정확한 시스템 복구가 용이하다.

셋째, 회로적 구성이 단순하므로 정전기나 높은 입력 전압에 대하여도 종래에 비해 신뢰도를 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 제 1, 제 2 전원단과 임의의 경보 신호를 입력받는 경보신호 입력단과 경보신호를 출력시키는 경보신호 출력단을 구비한 경보 버퍼 모듈부와, 상기 경보 버퍼 모듈부에 진단 신호를 발생시키는 진단 회로부와, 상기 경보 버퍼 모듈부의 경보를 수집하는 경보 수집부로 구성되어,

   상기 진단 회로부에서 상기 경보 버퍼 모듈부의 상기 제 1, 제 2 전원단을 통해 상기 진단 신호를 발생시키는 것에 따라 상기 경보 버퍼 모듈부의 이상 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 경보 버퍼 자체 진단 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 경보 버퍼 모듈부는 상기 제 1 전원단과 상기 경보 신호 입력 단자 사이에 연결되어 입력신호의 레벨을 풀업하는 제 1 저항과, 제 2 저항을 통하여 상기 경보신호 입력단에 연결되는 베이스, 상기 진단 회로부의 일 진단 신호 입력 단자에 연결되는 에미터, 그리고 상기 경보신호 출력단에 연결되고 제 3 저항을 통하여 상기 진단 회로부의 다른 진단 신호 입력 단자에 연결되는 콜렉터로 이루어진 트랜지스터가 복수개 구성된 것을 특징으로 하는 경보 버퍼 자체 진단 시스템.