KR100310057B1

KR100310057B1 - 디바이스 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100310057B1
Application number: KR1019990026101A
Authority: KR
Inventors: 홍문헌; 정충식
Original assignee: 곽정소; 주식회사 케이이씨
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-11-01
Also published as: KR20010005292A

Abstract

본 발명은 동일한 디바이스 어드레스를 갖는 디바이스를 각각의 디바이스에 대해 제어하는 디바이스 제어장치 및 방법에 관한 것이다.이 디바이스 제어장치 및 방법은 어드레스를 지시하는 마이컴의 클럭신호를 디바이스들에 공통으로 입력하고, 마이컴으로 하여금 버퍼들 중 어느 하나를 선택하게 하는 제어신호를 출력하게 하여, 제어신호신호에 응답하는 버퍼제어기로 하여금 버퍼들을 제어하게 하여 마이컴과 디바이스들 사이의 데이터 전송패스를 절환하게 된다.

본 발명에 따른 디바이스 제어방법 및 장치에 의하면, 마이컴의 필요 포트수를 줄여 제조비용을 저감시키게 된다.

Description

디바이스 제어장치 및 방법{Apparatus and Method of Controlling Device}

본 발명은 동일한 디바이스 어드레스를 갖는 디바이스를 각각의 디바이스에 대해 제어하는 디바이스 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 버스(Bus)는 복수의 장치 또는 레지스터등의 사이에서 데이터를 전송(Data Transfer)하기 위한 공통로를 의미한다. 예를 들어 설명하면, 메모리(Memory)와 다른 디바이스 사이에 접속되는 버스를 메모리버스(Memory Bus), 입출력장치(Input/Output Unit)들 사이에 접속되는 버스를 입출력버스라 한다. 이외에도, 각각의 디바이스가 갖는 고유의 어드레스에 의해 각 디바이스를 인식하는 IIC버스(Inter-Integrated Circuit Bus; 이하 'I²C 버스'라 한다)가 있다. I²C 버스는 각 디바이스에 해당하는 제어정보 및 상태정보를 각 디바이스가 갖는 고유의 어드레스로 전송한다. 이하 도 1을 결부하여 종래의 디바이스 제어장치에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 동일한 디바이스 어드레스를 제어하기 위해 I²C 버스에 접속된 디바이스들이 도시되어 있다.도 1에 도시된 바와 같이 I²C 버스(2)는 마이컴(Micom;10)으로 부터의 제어신호를 직접회로(Integrated Circuit; 이하 'IC'라 한다)부(20)로 전송함과 아울러, 각각의 IC(20₁,20₂)의 데이터를 마이컴(10)에 전송하게 된다.IC부(20)와 같이 디바이스 어드레스를 갖는 IC(20₁,20₂)들을 마이컴(10)에 의해 제어하기 위해서는 하나의 마이컴(10)에 다수개의 I²C 버스(2)가 갖추어진 마이컴을 이용하여야 한다.I²C 버스(2)는 하나의 클럭라인(SCL)과 하나의 데이터라인(SDL)으로 한쌍을 이루며 마이컴(10)과 IC쌍방간에는 양방향 통신을 하게 된다. 이러한, 양방향 통신은 먼저 마이컴(10)에서 제어하고자 하는 IC(20)에 디바이스 어드레스를 보내고, 제어할 IC를 선택함과 아울러 제어용 데이터를 출력한 다음에, 이에 응답하여 IC부(20)는 받았다는 신호를 마이컴(10)에 보내고 이것이 확인되면 다음의 데이터를 보내는 과정과 IC부(20)에서 수행된 내용을 마이컴(10)에 보내고 마이컴(10)은 정해진 프로그램에 의해 다음 과정을 수행하게 된다.그러나 마이컴(10)과 제1 IC(20₁)를 접속하기 위해서는 한쌍의 I²C버스(2)를 사용하므로 IC(20₁,20₂)의 개수가 증가할수록 I²C버스(2)의 수도 증가하게 된다. 예를 들어, 3개 이상의 IC를 제어할 경우에는 3쌍 이상의 I²C 버스(2)가 갖추어진 마이컴(10)을 이용하여야 되는데 이는 매우 고가의 마이컴(10)이 되고 마이컴(10)의 포트 이용 측면에서도 매우 비 효율적인 장치가 된다.

이에 따라, 상기 문제를 해결하기 위해 새로운 디바이스 제어방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 동일한 디바이스 어드레스를 갖는 디바이스를 각각의 디바이스에 대해 제어하는 디바이스 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 디바이스 제어장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 디바이스 제어방법을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 3은 도 2의 3상태 버퍼의 동작을 설명하기 위해 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 제어방법을 설명하기 위해 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10,30 : 마이컴 20,40 : 집적회로부

50 : 라인 디코더 60 : 양방향 버퍼부

62,64 : 제1 및 제2 버퍼

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 디바이스 제어장치는 동일한 디바이스 어드레스를 가지는 적어도 둘 이상의 디바이스들과, 어드레스를 지시하는 클럭신호와 디바이스들에 대응하는 데이터 및 디바이스를 선택하기 위한 제어신호를 발생함과 아울러 클럭신호가 입력되는 디바이스들의 클럭단자에 공통으로 접속된 마이컴과, 데이터가 입력되는 디바이스들의 데이터단자와 마이컴의 데이터 출력포트 사이에 직렬 접속되어 데이터전송패스를 형성하며 데이터전송패스를 절환하기 위한 버퍼 제어신호에 의해 제어되는 다수의 버퍼들과, 마이컴으로부터 입력되는 제어신호에 따라 버퍼 제어신호를 발생하여 버퍼들 중 어느 하나를 선택하기 위한 버퍼제어수단을 구비한다.상기 버퍼제어수단은 마이컴으로부터 입력되는 제어신호를 해석하여 버퍼 제어신호를 출력하는 라인디코더 및 마이컴으로부터 입력되는 제어신호를 반전하기 위한 인버터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.본 발명에 따른 디바이스 제어방법은 상기 어드레스를 지시하는 마이컴의 클럭신호를 디바이스들에 공통으로 입력하는 단계와, 마이컴으로 하여금 버퍼들 중 어느 하나를 선택하게 하는 제어신호를 출력하게 하는 단계와, 제어신호신호에 응답하는 버퍼제어기로 하여금 버퍼들을 제어하게 하여 상기 마이컴과 상기 디바이스들 사이의 데이터 전송패스를 절환하는 단계를 포함한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 디바이스 제어방법을 설명하기 위해 도시한 도면이 도시되어 있다. 본 발명의 디바이스 제어방법을 살펴보기 위해 디바이스 제어장치와 결부하여 살펴보기로 한다.본 발명의 디바이스 제어장치는 마이컴(30)의 제어에 대응하는 출력신호를 전송하는 라인디코더(50)와, 상기 출력신호에 해당하는 라인의 IC부(40)에 데이터를 전송함과 아울러, IC부(40)의 데이터를 상기 마이컴(30)에 전송하는 양방향 버퍼부(60)와, 마이컴(30)의 클럭신호 및 데이터신호를 전송하는 I²C버스(32)를 구비한다. 마이컴(30)에는 한쌍의 I²C 버스(32) 및 라인디코더(50)가 접속된다. 라인디코더(50)에는 양방향으로 데이터를 전달하기 위한 양방향 버퍼부(60)의 게이트단자들이 접속된다. 양방향 버퍼부(60)의 각 버퍼(60₁내지 60_n)의 입력단자는 마이컴(30)의 제2 포트(P2)에 접속된 I²C 버스(32)의 데이터라인(SDL)이 접속되고, 그 출력단자는 IC(40₁내지 40_n) 각각의 데이터 입력단자에 접속된다.마이컴(30)의 제1 포트(P1)에 접속된 I²C 버스(32)의 클럭라인(SCL)은 IC(40₁내지 40_n) 각각의 클럭단자에 공통으로 접속된다.본 발명은 제1 및 제2 포트(P1,P2)를 IC부(40)와 양방향 버퍼부(60)에 각각 접속하기 위해 한쌍의 I²C버스(32)가 사용되며, 각 IC(40₁내지 40_n)을 독립적으로 제어하기 위하여 소정 개수의 포트(P3 내지 Pm)이 사용된다.양방향 버퍼(60)에는 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 3상태 버퍼(62,64)와 데이터 전송여부를 결정하는 게이트단자가 마련되어 있다.양방향 버퍼(60)의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 양방향 버퍼(60)의 게이트단자에 하이(High)가 인가되면, 마이컴(30)에서 IC부(40)로 데이터가 전달되거나 IC부(40)에서 마이컴(30)으로 데이터가 전달된다. 반면에, 양방향 버퍼(60)의 게이트단자에 로우(Low)가 인가되면 버퍼(62,64)가 하이 임피던스 상태로 변환되어 데이터 전송패스가 차단되게 된다.

따라서, 버퍼(62,64)는 라인디코더(50)로부터 입력되는 게이트신호에 의해 마이콤(30)으로부터 입력되는 소정 비트수의 2진수 데이터를 해석하여 어느 하나의 IC(40₁내지 40_n중 어느 하나)를 선택하는 라인디코더(50)에 의해 제어된다.라인디코더(50)를 이용한 디바이스의 제어방법은 아래의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.

마이컴 출력포트와 라인디코더 및 양방향 버퍼와 IC의 동작관계

마이컴 출력포트	라인디코더 출력	버퍼의 동작	IC의 동작
Pm	…	P4	P3	On	…	O4	O3	O2	O1	BDn	…	BD4	BD3	BD2	BD1	ICn	…	IC4	IC3	IC2	IC1
0	…	0	0	0	…	0	0	0	1	0	…	0	0	0	1	0	…	0	0	0	1
0	…	0	1	0	…	0	0	1	0	0	…	0	0	1	0	0	…	0	0	1	0
0	…	1	0	0	…	0	1	0	0	0	…	0	1	0	0	0	…	0	1	0	0
0	…	1	1	0	…	1	0	0	0	0	…	1	0	0	0	0	…	1	0	0	0
∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫	∫
1	…	1	1	1	…	0	0	0	0	1	…	0	0	0	0	1	…	0	0	0	0

표 1에서 알 수 있는 바, 마이컴(30)의 제어출력포트(P3 내지 Pm)가 전부 '0'이면 라인디코더(50)의 제1 출력(O1)만이 하이(High)가 되어 제1 양방향 버퍼(60₁)만 선택된다. 그 결과, 마이컴(30)의 제2 포트(P2)에서 나오는 제어용 데이터는 제1 양방향 버퍼(60₁)를 통해 제1 IC(40₁)에 전달된다. 또한, 제1 IC(40₁)에서 출력되는 데이터는 제1 양방향 버퍼(60₁)를 통해 마이컴(30)의 제2 포트(P2)로 전달된다. 이와 달리, 마이컴(30)의 제어출력포트(P3 내지 Pm)가 모두 '1'인 경우에, 라인디코더(50)의 제n 출력단(On) 만이 하이가 되어 제n 양방향 버퍼(60_n)만 선택된다. 그러면, 제n IC(40_n)에 제2 포트(P2)에서 출력된 제어용 데이터가 전달됨과 아울러 제n IC(40_n)에서 출력되는 데이터는 마이컴(30)의 제2 포트(P2)로 전달된다.즉, 본 발명의 디바이스 제어방법은 I²C 버스(32)를 이용하여 클럭라인(SCL)은 제어할 디바이스들(40₁내지 40_n)에 공통으로 연결함과 아울러, 데이터 라인(SDL)은 양방향 3상태 버퍼들(62,64)로 구성되는 양방향 버퍼부(60)를 통해 각각의 디바이스들(40₁내지 40_n)에 연결된다. 이에 따라, 본 발명의 디바이스 제어방법은 마이컴의 포트 활용도가 매우 커지게 된다. 예를 들어, 8개의 IC를 I²C 버스로 제어하려면 8쌍의 버스선(즉, 16개의 포트)이 있어야 하지만 본 발명의 디바이스 제어방법은 5개의 포트만을 필요로 하게 된다. 본 발명의 마이컴 포트수를 종래의 포트수와 비교한 데이터가 표 2에 나타나 있다.

종래의 마이컴 포트수와 본 발명의 마이컴 포트수

IC개수	종래의 마이컴 포트수	본 발명의 마이컴 포트수
4	8	4
8	16	5
16	32	6
32	64	7
∫	∫	∫
2ⁿ	2ⁿ⁺¹	n+2

표 2에 나타난 바와 같이 제어할 IC의 수가 배로 증가할 때마다 종래의 방법에서는 필요한 포트수가 제곱으로 비례하지만 본 발명의 디바이스 제어방법에서는 필요한 포트의 수를 하나만 추가하면 된다. 이에 따라, 종래의 방법에서는 제어할 IC의개수가 8개 이상인 경우에는 거의 실용적인 가치가 없었지만 본 발명에 의하면 5개의 포트만으로 사용하여 8개의 IC를 제어하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 I²C 버스 제어방법은 마이컴(30)이 한쌍의 I²C 버스(32)만 구비하여도 다수의 IC들(40₁내지 40_n)의 제어가 가능하다. 또한, 본 발명의 I²C 버스 제어방법을 사용할 경우 한 쌍의 버스 포트를 갖는 마이콤(30)을 이용할 수 있으므로 그 만큼 가격이 낮아지게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 제어방법을 설명하기위한 도면이 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 제어방법은 일 실시예의 라인디코더(50)를 인버터(66)로 대체시켜 구동시키게 된다. 마이컴(30)의 제1 포트(P1)는 I²C 버스의 클럭라인(SCL)을 경유하여 제1 내지 제2 IC(40₁내지 40₂)의 클럭단자에 공통으로 접속된다. 마이콤(30)의 제2 포트(P2)는 I²C 버스의 데이터라인(SDL)을 경유하여 양방향 버퍼부(60)의 제1 내지 제2 양방향버퍼(60₁내지 60₂)의 입력단자에 공통으로 접속된다.양방향 버퍼(60₁,60₂)는 2개의 3상태 버퍼와 데이터 전송여부를 결정하는 게이트단자가 마련되어 있다. 마이콤(30)의 제3 포트(P3)를 통해 출력되는 게이트신호가 하이(High)이면 제1 버퍼(60₁)가 인에이블되어 마이콤(30)과 제1 IC(40₁) 사이에 데이터 전송패스가 형성된다. 반면에, 게이트신호가 로우(Low)이면 제2 버퍼(60₂)가 인에이블되어 마이콤(30)과 제2 IC(40₂) 사이에 데이터 전송패스가 형성된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 제어방법은 마이컴의 필요 포트수를 줄일수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디바이스 제어방법은 마이컴이 한쌍의 I²C 버스만 갖추어도 IC의 제어가 가능하므로 마이컴(30)의 제조비용을 저감시키게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 디바이스 제어방법은 마이컴의 필요 포트수를 줄여 제조비용을 저감시킬수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

동일한 디바이스 어드레스를 가지는 적어도 둘 이상의 디바이스들과,

상기 어드레스를 지시하는 클럭신호와 상기 디바이스들에 대응하는 데이터 및 상기 디바이스를 선택하기 위한 제어신호를 발생함과 아울러 상기 클럭신호가 입력되는 상기 디바이스들의 클럭단자에 공통으로 접속된 마이컴과,

상기 데이터가 입력되는 상기 디바이스들의 데이터단자와 상기 마이컴의 데이터 출력포트 사이에 직렬 접속되어 데이터전송패스를 형성하며 상기 데이터전송패스를 절환하기 위한 버퍼 제어신호에 의해 제어되는 다수의 버퍼들과,

상기 마이컴으로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 버퍼 제어신호를 발생하여 상기 버퍼들 중 어느 하나를 선택하기 위한 버퍼제어수단을 구비하는 것을 특징을 하는 디바이스 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 버퍼제어수단은 상기 마이컴으로부터 입력되는 제어신호를 해석하여 상기 버퍼 제어신호를 출력하는 라인디코더 및 상기 마이컴으로부터 입력되는 제어신호를 반전하기 위한 인버터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디바이스 제어장치.
마이컴과 동일한 디바이스 어드레스를 가지는 적어도 둘 이상의 디비이스들이 상기 마이컴에 접속되게 하고 상기 마이컴과 디바이스들 사이에 게이트신호에 응답하여 데이터전송패스를 절환하기 위한 적어도 둘 이상의 버퍼들과 상기 마이컴으로부터 발생되는 제어신호에 따라 상기 버퍼를 제어하기 위한 버퍼제어기를 마련하는 단계와,

상기 어드레스를 지시하는 상기 마이컴의 클럭신호를 상기 디바이스들에 공통으로 입력하는 단계와,

상기 마이컴으로 하여금 상기 버퍼들 중 어느 하나를 선택하게 하는 제어신호를 출력하게 하는 단계와,

상기 제어신호신호에 응답하는 상기 버퍼제어기로 하여금 상기 버퍼들을 제어하게 하여 상기 마이컴과 상기 디바이스들 사이의 데이터 전송패스를 절환하는 단계를 포함하는 것을 특징을 하는 디바이스 제어방법.