KR100435559B1 - 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법에 관한 것으로써, 입력파형의 모든 에지를 검출하는 제 1단계와 최초의 외부 인터럽트에 의해 타이머를 초기화하는 제 2단계와 상기 제 1단계에서 출력되는 펄스에 의해 마이컴(4)의 인터럽트단자에 신호가 인가되고 다음 인터럽트단자에 신호가 인가될 때까지의 시간을 타이머로 계수하는 제 3단계와 인터럽트간의 시간을 판정하여 데이터를 구별하는 제 4단계와 상기 제 4단계에서 세트한 데이터값을 어큐뮤레이터(accumulator)에 전송하는 제 5단계와 상기 5단계의 어큐뮤레이터에 기록되어 있는 데이터를 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 저장하는 제 5단계와 상기 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 데이터 값을 저장하면 다음 데이터를 수신하기 위해 NUM의 횟수를 클리어하고 외부 인터럽트 신호의 발생여부를 판단하는 제 6단계로 구성되며, 인터럽트가 발생하고 다음 인터럽트가 발생할 때까지의 시간을 계수하여 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생했는가를 판단하여 디퍼런셜 코드가 수신되는 시간을 최소화할 수 있고, 보다 정확한 데이터를 수신할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 입력데이터의 모든 에지를 검출하여 마이컴의 인터럽트 단자에 연결하고, 최초의 외부 인터럽트에서 타이머를 초기화하고, 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트의 발생여부를 파악하여 데이터를 구별할 수 있는 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법에 관한 것이다.
메시지 신호를 표본화할 때 나이퀴스트율보다 좀더 빠르게 표본화시키면 결과적으로 인접하는 표본 사이의 상관 관계를 높혀주게 된다. 이러한 사실은 표본을 표준 PCM 방식으로 부호화한다면 결과적으로 부호화된 신호는 과잉한 정보를 포함하게 된다.
이것은 변화가 거의 없는 공통된 신호부분까지 부호화한 결과로 생긴 과잉부호 할당을 의미하며 정보 전송에 있어서 꼭 필요하지 않는 신호부분이 부호화되어 있음을 나타낸다. 이 과잉한 정보를 부호화하기 전에 제거함으로써 더욱 효과적인 부호화를 얻는다. 즉 인접한 표본 펄스 사이의 차이만을 부호화하므로써 이와 같은 불필요한 정보를 배제할 수 있음과 동시에 상관이 높은 표본 사이의 차만을 양자화하고 부호화하므로써 효율화를 기대할 수 있다.
이와 같이 특별히 어떤 시간까지 신호 크기의 변화 과정을 안다면 앞으로 변화될 신호 크기를 추론하는 것이 가능해진다. 이러한 과정을 예측이라 하는 데 이와 같은 예측 방법을 이용하여 표본 신호를 변조하는 방식이 차분 부호변조(DPCM:differential PCM)방식이다. 적응 델타 변조나 적응 차분 부호변조도 이 방식에 속한다.
펄스 위상 변조 및 복조는 주로 디지탈 시스템 사이에 단선을 통하여 데이터를 전송하는데 사용되며, 본 발명은 디퍼런셜(differential) 코드에 관한 것이다.
디퍼런셜코드의 동작을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
디퍼런셜 코드의 구성도가 도 1에 도시된 바와 같이, 전송 선로로 부터 송신된 데이터 신호가 "111"이라고 가정하여 설명한다.
0은 동기 클럭과 동일한 주파수(즉, 2배의 baud rate)로 표현되며, 바로 앞단이 0이었으면 파형은 하이에서 로우로 표현되고 앞단 1이었으면 로우에서 하이로 표현된다.
1은 동기 클럭의 반주파수(동일 baud rate)로 표현되며, 0과 마찬가지로 앞단이 0이었으면 파형은 하이로 표현되고 앞단이 1이었으면 로우로 레벨변화만 하도록 동작한다.
즉, 0일 때는 동일 주파수를 출력하고 1일 때는 반주파수만을 출력하면서 교대로 보수화(complement)시키도록 작용한다.
마이컴에 수신되는 데이터는 두 가지 형태로 전송되는데 하나는 데이터 통신에서 직렬전송의 변조 속도를 1초간에 전송되는 신호의 수로 나타낸 값인 보 레이트(baud rate)와 동일한 주파수로 이루어진 펄스열로 전송되고, 다른 하나는 보 레이트의 2배의 주파수로 이루어진 펄스열로 전송된다. 전자는 디코딩 후에 1로 변환되고, 후자는 디코딩 후에 0으로 변환된다.
상기의 두 가지 형태로 전송되는 데이터를 수신하여 0과 1를 구별하는 방법은 각 펄스의 주기를 판단하여 데이터를 구별하는 방법이 사용된다.
각 펄스의 주기를 판단하는 방법으로 가장 간단하면서 널리 이용되는 것은 마이컴내의 이벤트 카운터(event counter)의 펄스폭 측정모드를 이용한 방법이 있다. 이 방법은 펄스의 라이징 에지(rising edge)에서 폴링 에지(falling edge)까지의 폭을 측정하여 데이터의 주기를 판단하도록 동작한다.
그러나, 상기의 방법으로 각 펄스의 주기를 판단하는 방법은 펄스의 라이징 에지에서 폴링 에지까지의 폭만을 측정할 수 있으므로, 폴링 에지에서 라이징에지까지의 펄스의 폭 즉, (-)부분은 측정할 수 없는 문제점이 발생하고 있다.
이에 본 발명은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 데이터의 펄스를 측정할 수 없는 부분이 발생되지 않도록 데이터의 모든 에지를 검출하여 에지에서 다음 에지까지의 주기를 측정하고, 입력데이터의 에지에서 발생하는 펄스파형을 마이컴의 인터럽트단자에 입력하고, 인터럽트가 발생하고 다음 인터럽트가 발생할 때까지의 시간을 계수하여 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생했는가를 판단하여 입력되는 데이터를 구별할 수 있는 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전송되는 데이터 패킷을 입력받아 원하는 데이터를 출력하도록 프로그램되어진 코드를 마이컴에서 생성하는 방법에 있어서, 입력데이터의 파형을 에지검출회로에 통과시켜 입력파형의 모든 에지를 검출하는 제 1단계와 상기 제 1단계에서 에지가 발생할 때마다 타이머 인터럽트를 발생하고, 최초의 외부 인터럽트에 의해 타이머를 초기화하는 제 2단계와 상기 제 1단계에서 출력되는 펄스에 의해 마이컴(4)의 인터럽트단자에 신호가 인가되고 다음 인터럽트단자에 신호가 인가될 때까지의 시간을 타이머로 계수하는 제 3단계와 상기 제 3단계에서 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 인터럽트간의 시간은 T0로 판정하여 NUM값은 0으로 세트하고, 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하면 인터럽트간의 시간은 T0/2로 판정하여 NUM값은 1로 세트하는 제 4단계와 상기 제 4단계에서 세트한 데이터값을 어큐뮤레이터(accumulator)에 전송하는 제 5단계와 상기 5단계의 어큐뮤레이터에 기록되어 있는 데이터를 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 저장하는 제 5단계와 상기 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 데이터 값을 저장하면 다음 데이터를 수신하기 위해 NUM의 횟수를 클리어하고 외부 인터럽트 신호의 발생여부를 판단하는 제 6단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 디퍼런셜 코드의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 입력데이터의 에지를 검출하기 위한 회로도.
도 3은 상기 도 2의 타이밍도.
도 4는 타이머에 초기치를 설정하는 방법을 보여주기 위한 타이밍도.
도 5a는 본 발명에 따른 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 5b는 본 발명에 따른 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 버퍼용 인버터 2: 적분기
3: 배타적 오아게이트 4: 마이컴
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 입력데이터의 에지를 검출하여 펄스의 주기를 검출하기 위한 회로도이다.
도면부호 1은 입력데이터를 반전시키기 위한 버퍼용으로 쓰인 인버터이고, 도면부호 2는 저항(R)과 커패시터(C)에 의한 시정수를 만들어 파형을 시정수만큼 지연시켜주기 위한 적분기이고, 도면부호 3은 상기 인버터를 통과한 파형과 상기 적분기를 통과한 신호를 배타적 논리합하기 위한 배타적 오아게이트이고, 도면부호 4는 상기 배타적 오아게이트를 통과한 파형을 입력받아 펄스의 주기를 측정하여 디퍼런셜 코드를 수신하도록 프로그램 되어진 마이컴이다.
도 3은 본 발명에 따른 입력데이터의 에지를 검출하여 펄스의 주기를 검출하기 위한 회로의 각 구간의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
입력데이터가 파형 a라고 가정하면, 인버터를 통과하면서 반전되고(b파형), 반전된 파형은 저항(R)과 커패시터(C)에 의한 시정수만큼 지연되어 출력된다(c파형). 인버터를 통과하면서 반전된 파형(b파형)과 이 파형(b파형)이 적분기를 통과하면서 시정수만큼 지연되어 출력된 파형(c파형)을 배타적 오아게이트에 연결하여 배타적 논리합하면, 입력데이터의 각 에지에서 시정수만큼의 펄스가 생성된다(d파형).
도 4는 타이머에 초기치를 설정하는 방법을 보여주기 위한 타이밍도이고, 타이머의 초기치를 설정하는 시기와 타이머 인터럽트가 발생하는 시기에 의해 외부 인터럽트의 발생여부를 판단하여 데이터를 구별하는 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 타이머의 초기치는 기준주파수의 2배되는 펄스시간(T0)보다는 작게 설정하고, T0/2보다는 크게 설정한다.
입력파형이 수신되어 각 펄스의 에지를 검출하는 회로를 통과한 후 외부인터럽트가 발생하는 시간을 측정하고, 타이머 인터럽트가 발생하기 전에 외부 인터럽트가 발생하면 인터럽트간의 시간은 T0/2로 판정되므로 데이터 값은 0으로 인식한다. 반대로, 타이머 인터럽트가 발생했을 때까지도 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 인터럽트간의 시간은 T0로 판정되므로 데이터 값은 1으로 인식한다.
이 때, 타이머 인터럽트가 발생하면 바로 다음의 인터럽트에서 타이머를 다시 초기화하도록 설정한다.
이하에는 상기한 구성을 가지는 본 발명의 동작을 도 5a,5b를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5a,5b는 본 발명에 따른 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
상기 도 5a,5b는 도면의 간략화를 위해 약어를 사용하였으며, 각 블록을 이루는 약어들의 설명은 아래와 같다.
A: Accumulator
CF: Carry Flag
SBUF: Scrial data buffer
CNT-ROT: 스타트(start) 비트에서 스탑(stop) 비트까지 수신된 비트의 횟수
NUM: 타이머 인터럽트 발생시 외부 인터럽트의 발생횟수
도 5a,5b에 도시된 바와 같이, 502단계에서는 상기 도 2의 에지검출회로를 통과한 입력데이터의 에지를 검출하는 단계이고, 504단계는 상기 502단계에서 출력되는 펄스를 마이컴의 인터럽트단자에 연결하여 입력되는 신호에 의해 인터럽트의 발생여부를 판단하는 단계이다.
506단계는 타이머를 초기화하는 단계로써, 타이머의 초기치는 기준주파수의 2배되는 펄스시간(T0)보다는 작게 설정하고, T0/2보다는 크게 설정한다.
입력파형이 수신되어 각 펄스의 에지를 검출하는 회로를 통과한 후 외부인터럽트가 발생하는 시간을 측정하고, 타이머 인터럽트가 발생하기 전에 외부 인터럽트가 발생하면 인터럽트간의 시간은 T0/2로 판정되므로 데이터 값은 0으로 인식한다. 반대로, 타이머 인터럽트가 발생했을 때까지도 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 인터럽트간의 시간은 T0로 판정되므로 데이터 값은 1로 인식한다.
이 때, 타이머 인터럽트가 발생하면 바로 다음의 인터럽트에서 타이머를 다시 초기화하도록 설정한다.
508단계는 인터럽트의 신호에 의해 타이머를 가동시켜 시간을 계수하는 단계이고, 시간을 계수하고 있는 도중에 마이컴의 인터럽트단자에 타이머 인터럽트 신호가 인가(510단계)되면 타이머 인터럽트가 발생하기 전의 외부 인터럽트 발생여부를 판단하여 외부 인터럽트 발생횟수를 판단(512단계)한다.
512단계에서 타이머 인터럽트가 발생하기 전에 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 데이터 값은 1으로 인식함으로 514단계로 진행하여 수신비트의 수를 1증가시키고, 516단계로 진행하여 수신비트의 횟수가 1인가를 판단한다. 수신비트의 횟수가 1이면 수신비트의 수를 클리어(518단계)시킨다. 수신비트의 횟수가 1이 아니면 520단계로 진행하여 수신비트의 횟수가 10인가를 판단한다.
수신비트의 횟수가 10이면 스탑비트이므로 NUM의 횟수를 클리어하여 다음 외부 인터럽트 신호를 수신하기 위해 대기한다. 수신비트의 횟수가 10이 아니면 데이터 비트이므로 캐리 플래그를 세트한다(522단계).
상기 512단계에서 타이머 인터럽트가 발생하기 전에 외부 인터럽트가 하나 발생하면 데이터 값은 0으로 인식함으로 524단계로 진행하여 수신비트의 횟수를 1증가시키고, 526단계로 진행하여 수신비트의 횟수가 1인가를 판단한다.
526단계에서 수신비트의 횟수가 1이면 스타트 비트이므로 다음 외부 인터럽트의 발생여부를 판단하기 위해 대기하고, 수신비트의 횟수가 1이 아니면 528단계로 진행하여 수신비트의 횟수가 10인가를 판단한다.
수신비트의 횟수가 10이면 데이터의 종료를 알리는 스탑비트이므로 에러를 발생시키고, 수신비트의 횟수가 10이 아니면 데이터 비트이므로 532단계로 진행하여 캐리 플래그를 클리어시킨다.
534단계는 상기 522단계에서 세트된 캐리 플래그와 상기 532단계에서 클리어된 캐리 플래그를 입력받아 어큐뮤레이터를 왼쪽으로 쉬프트시키고, 다시 한 번 수신비트의 횟수가 10인가를 판단한다(536단계). 수신비트의 횟수가 10이 아니면 입력될 데이터값이 더 있으므로 다음 데이터를 받을 준비를 하고, 수신비트의 횟수가 10이면 어큐뮤레이터 값이 데이터 값이므로 다음 데이터를 수신하기 위해 수신비트의 횟수를 클리어(538단계)시키고, 어큐뮤레이터 값을 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 저장한다(540단계).
직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 데이터 값을 저장하면 다음 데이터를 수신하기 위해 NUM의 횟수를 클리어(542단계)하고 외부 인터럽트 신호의 발생여부를 판단하여 상기의 단계를 반복하도록 동작한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 디퍼러셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법에 의하면, 데이터의 펄스를 측정할 수 없는 부분이 발생되지 않도록 데이터의 모든 에지를 검출하여 에지에서 다음 에지까지의 주기를 측정하고, 입력데이터의 에지에서 발생하는 펄스파형을 마이컴의 인터럽트단자에 입력하고, 인터럽트가 발생하고 다음 인터럽트가 발생할 때까지의 시간을 계수하여 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생했는가를 판단하여 디퍼런셜 코드가 수신되는 시간을 최소화할 수 있고, 보다 정확한 데이터를 수신할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 전송되는 데이터 패킷을 입력받아 원하는 데이터를 출력하도록 프로그램되어진 코드를 마이컴에서 생성하는 방법에 있어서,입력데이터의 파형을 에지검출회로에 통과시켜 입력파형의 모든 에지를 검출하는 제 1단계와상기 제 1단계에서 에지가 발생할 때마다 타이머 인터럽트를 발생하고, 최초의 외부 인터럽트에 의해 타이머를 초기화하는 제 2단계와상기 제 1단계에서 출력되는 펄스에 의해 마이컴(4)의 인터럽트단자에 신호가 인가되고 다음 인터럽트단자에 신호가 인가될 때까지의 시간을 타이머로 계수하는 제 3단계와상기 제 3단계에서 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 인터럽트간의 시간은 T0로 판정하여 NUM값은 0으로 세트하고, 타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하면 인터럽트간의 시간은 T0/2로 판정하여 NUM값은 1로 세트하는 제 4단계와상기 제 4단계에서 세트한 데이터값을 어큐뮤레이터(accumulator)에 전송하는 제 5단계와상기 5단계의 어큐뮤레이터에 기록되어 있는 데이터를 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 저장하는 제 5단계와상기 직렬 데이터 버퍼(serial data buffer)에 데이터 값을 저장하면 다음 데이터를 수신하기 위해 NUM의 횟수를 클리어하고 외부 인터럽트 신호의 발생여부를 판단하는 제 6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 2단계는 타이머의 초기치를 기준주파수의 2배되는 펄스시간(T0)보다는 작게 설정하고, T0/2보다는 크게 설정하는 제 1과정과타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하지 않으면 데이터값을 1로 인식하는 제 2과정과타이머 인터럽트가 발생했을 때 외부 인터럽트가 발생하면 데이터값을 0으로 인식하는 제 3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 디퍼런셜 코드를 마이컴에서 수신하는 방법.
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