KR100445003B1

KR100445003B1 - 글리치 제거방법 및 장치

Info

Publication number: KR100445003B1
Application number: KR10-2002-0043588A
Authority: KR
Inventors: 김규성
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2004-08-21
Also published as: KR20040009586A

Abstract

모터제어를 위해 사용되는 펄스신호에 포함된 글리치를 제거하는 글리치 제거방법 및 장치가 개시된다. 글치치 제거장치는 입력신호의 에지를 검출하고, 에지 검출시마다 카운트 시작신호로 공급하는 에지검출부, 카운트 시작신호 및 카운트 설정값에 따라서 메인클럭에 동기되어 카운팅을 시작하고, 카운트 정지신호에 따라 카운팅을 정지하는 n 비트 카운터, n 비트 카운터의 카운트 출력값이 소정의 값에 도달할 때마다 카운트 정지신호를 발생시켜 n 비트 카운터로 공급하는 오버플로우 발생부, 및 카운트 정지신호에 따라 입력신호 또는 이전 출력신호중의 하나를 선택적으로 출력하는 선택부로 이루어진다. 이에 따르면, 글리치가 하이 또는 로우레벨신호 어디에 포함되어 있든지 상관없이 제거가능하며, 글리치가 제거된 신호는 입력신호에 비하여 설정된 글리치 제거폭에 해당하는 최소한의 지연시간을 가지므로 모터제어의 정확도를 높일 수 있다.

Description

글리치 제거방법 및 장치 {Method and apparatus for eliminating glitch}

본 발명은 글리치 제거방법 및 장치로서, 특히 글리치 제거시 글리치로 인식하는 펄스폭이 커짐으로 인한 입력신호의 왜곡현상을 최소화하기 위한 글리치 제거방법 및 장치에 관한 것이다.

잉크젯 프린터의 캐리지 리턴(Carriage Return, 이하 CR로 약함) 모터의 위치 또는 속도제어를 위해 사용되는 엔코더 센서는 다수의 슬릿이 소정의 간격으로 형성되어 있는 엔코더 스트립바의 상부를 이동하면서 스트립바에 따른 펄스신호를 출력한다. 이때, 모터가 감속구간에서 정지상태로의 천이시 반발력이나 백래쉬(back-lash) 등에 의해서 이전 주기의 엔코더 센서의 출력신호보다 현저히 짧은 주기를 갖는 글리치가 발생된다.

도 1은 종래의 글리치 제거회로를 나타낸 회로도로서, 입력신호를 래치하기 위한 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13), 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13)의 클럭을 생성하는 클럭발생부(14), 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13)의 출력을 입력신호의 액티브 레벨에 게이팅시키는 오아게이트(15) 및 앤드게이트(16)으로 이루어진다.

그 동작을 간단히 살펴보면, 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13)은 각각 클럭발생부(14)에서 출력되는 클럭신호(MCLK)에 따라서 입력신호, 제1 D플립플롭(11)의 출력신호, 제2 D플립플롭(12)의 출력신호를 래치하여, 래치된 신호를 후단으로 공급한다. 오아게이트(15)는 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13)의 출력신호를 입력으로 하여 글리치가 제거된 하이액티브레벨의 신호를 출력한다. 한편, 앤드게이트(16)는 제1 내지 제3 D플립플롭(11,12,13)의 출력신호를 입력으로 하여 글리치가 제거된 로우액티브레벨의 신호를 출력한다.

상기와 같은 구성에 의해서는 글리치 제거폭의 최대값(Wm) 즉, (플립플롭의 갯수(N1)*플립플롭의 클럭주기(T1))보다 작은 폭을 가지는 글리치를 제거할 수 있는데, 원래의 클럭신호(MCLK)에서 분주된 클럭을 플립플롭의 클럭으로 사용함으로써 원하는 글리치 제거폭을 키울 수 있다. 그러나, 글리치가 제거된 신호는 입력신호보다 샘플링 해상도 즉, 플립플롭의 클럭만큼 주기가 왜곡되기 때문에, 분주된 클럭을 사용하게 되면 그만큼 주기의 왜곡량이 커지게 된다.

한편, 플립플롭의 클럭을 메인클럭(MCLK)으로 사용하고 글리치 제거폭을 키우려면 플립플롭의 갯수와 오아게이트와 앤드게이트의 로직이 매우 증가하게 된다. 예를 들면, 글리치 제거폭이 3us이고, 클럭이 66MHz 인 경우에는 198개의 플립플롭을 필요로 하고, 이에 따라서 198개 입력을 갖는 오아게이트와 앤드게이트가 필요하게 되어 시스템 로직의 복잡도를 증가시키게 된다.

그런데, 잉크젯 프린터의 CR 모터의 경우, 엔코더센서로부터 출력되는 신호의 주기가 CR 모터의 속도제어에 중요한 요소가 될 뿐 아니라 윈도우 타임의 베이스가 되기 때문에, 엔코더센서로부터 출력되는 신호의 주기의 왜곡은 시스템 성능저하에 중요한 요인이 된다. 또한, 시스템이 점점 소형화 및 고속처리를 요하는 방향으로 개발되면서 이러한 글리치로 인한 에러가 시스템에 더욱 큰 영향을 미치게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 글리치가 하이 또는 로우레벨신호 어디에 포함되어 있든지 상관없이 제거할 수 있는 글리치 제거방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 글리치가 제거된 신호는 입력신호에 비하여 설정된 글리치 제거폭에 해당하는 최소한의 지연시간을 가지도록 하는 글리치 제거방법 및 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 글리치 제거회로를 설명하는 회로도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 글리치 제거장치의 구성을 나타낸 블럭도,

도 3a 및 도 3b는 도 2에 있어서 각부의 파형도, 및

도 4는 도 2에 도시된 글리치 제거장치를 이용하는 모터제어시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 ... 에지 검출부 23 ... n비트 카운터

25 ... 오버플로우 검출부 27 ... 선택부

31 ... 엔코더 스트립바 33 ... 엔코더센서

35 ... 글리치제거부 37 ... 모터구동부

39 ... 모터

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 글리치 제거방법은 (a) 메인클럭과 원하는 글리치 제거폭에 따라서 카운트 설정값을 결정하는 단계; (b) 입력신호의 에지를 검출하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 에지를 검출할 때마다 발생되는 카운트 시작신호와 상기 카운트 설정값에 따라서 상기 메인클럭에 동기되어 카운팅을 시작하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 카운트 출력값이 소정값에 도달할 때마다 발생되는 카운트 정지신호에 따라 카운팅을 정지하는 단계; 및 (e) 상기 카운트 정지신호가 발생되면 현재 입력신호를, 발생되지 않으면 이전 출력신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 글리치 제거장치는 입력신호의 에지를 검출하고, 에지 검출시마다 카운트 시작신호로 공급하는 에지검출부; 상기 카운트 시작신호 및 카운트 설정값에 따라서 메인클럭에 동기되어 카운팅을 시작하고, 카운트 정지신호에 따라 카운팅을 정지하는 n 비트 카운터; 상기 n 비트 카운터의 카운트 출력값이 소정의 값에 도달할 때마다 카운트 정지신호를 발생시켜 상기 n 비트 카운터로 공급하는 오버플로우 발생부; 및 상기 카운트 정지신호에 따라 상기 입력신호 또는 이전 출력신호중의 하나를 선택적으로 출력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이어서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 글리치 제거장치를 나타낸 블럭도로서, 에지 검출부(21), n 비트 카운터(23), 오버플로우 검출부(25) 및 선택부(27)로 이루어진다.

에지 검출부(31)는 입력신호(a)의 상승에지와 하강에지를 검출하여, 카운트 시작신호(b)로서 카운터(33)에 인가한다.

n 비트 카운터(33)는 다운카운터 혹은 업카운터로 이루어지며, 다운카운터의 경우 에지 검출부(31)에서 출력되는 카운트 시작신호(b)에 따라서, 설정된 카운트 초기값(K)으로부터 메인클럭(MCLK)에 동기되어 다운 카운팅을 시작하고, 오버플로우 검출부(35)에서 출력되는 카운트 정지신호(d)에 따라서 카운팅을 종료한다. 한편, 업카운터의 경우, 카운트 시작신호(b)에 따라서, 설정된 카운트 종기값(K)까지 메인클럭(MCLK)에 동기되어 업카운팅을 시작하고, 오버플로우 검출부(35)에서 출력되는 카운트 정지신호(d)에 따라서 카운팅을 종료한다. 카운트 초기값 또는 카운트 종기값(K)은 메인클럭(MCLK)과 원하는 글리치 제거폭(W)이 결정되면, 메인클럭(MCLK)과 글리치 제거폭(W)을 곱한 값에서 가장 가까운 정수로 정해지고, 이에 따라 설계되는 카운터의 비트수(n)가 정해진다. 카운터의 비트수(n)가 정해지면, 카운트 초기값 또는 카운트 종기값(K)에 따라서 최대 2ⁿ×(1/MCLK) 에 해당하는 폭을 갖는 글리치를 제거할 수 있다.

오버플로우 검출부(35)에서는 다운카운터의 경우 카운터(33)의 출력값(c)이 "0"이 되거나, 업카운터의 경우 카운트 종기값(K)에 도달할 경우, 카운트 정지신호(d)를 카운터(33)와 선택부(35)로 각각 출력한다.

선택부(37)는 선택제어신호로 인가되는 카운트 정지신호(d)에 따라서 이전의 출력신호(e)와 입력신호(a) 중 하나를 선택하여 출력한다. 즉, 카운트 정지신호(d)가 발생되면 현재 입력신호(a)를 선택하고, 발생되지 않으면 이전 출력신호(e)를 선택하여 출력한다.

상기한 구성에 따른 동작을 도 3a 및 도 3b에 도시된 파형도와 결부시켜 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 각각 로우레벨 및 하이레벨에 글리치가 포함된 경우를 예로 든 것으로서, (a)는 입력신호, (b)는 에지검출부(21)의 출력신호, (c)는 카운터(23)의 출력신호, (d)는 오버플로우 검출부(25)의 출력신호, 및 (e)는 선택부(27)의 출력신호를 각각 나타낸다. 여기서, 설정된 글리치 제거폭은 W, 입력신호의 글리치 폭은 W1, 글리치 이후 로우 또는 하이레벨의 신호폭은 W2, 하이 또는 로우레벨의 신호폭은 W3인 경우를 예로 든 것이고, 카운터(23)는 8비트 다운카운터를 예로 든 것이다.

도 3a에 있어서, 로우레벨의 신호에 W1 만큼의 폭을 갖는 글리치를 포함하는 입력신호(a)가 에지검출부(21)에 인가되면, 에지검출부(21)는 글리치의 상승에지 및 하강에지를 검출하여 신호 (b)를 출력한다. 카운터(23)는 글리치의 상승에지에서 카운트 초기값(K)에서부터 다운카운팅을 시작하여 계속하다가 글리치의 하강에지에서 이전 카운팅을 종료하고, 다시 카운트 초기값(K)에서부터 다운카운팅을 시작한다. 이때, 오버플로우 발생부(25)는 카운터 정지신호(d)가 발생하지 않게 되고, 선택부(27)는 로우레벨인 이전 출력신호(e)를 계속 선택하여 출력하게 되어, 글리치가 제거된다.

다음, W2 만큼의 폭을 갖은 로우레벨신호를 살펴보면, 카운터(23)는 글리치의 하강에지에부터 다운카운팅을 시작하는데 카운트 초기값(K)에 해당하는 구간에서 출력값(c)이 "0"가 되면, 오버플로우 검출부(25)에서는 이를 검출하여 (d) 신호를 카운트 정지신호로서 카운터(23)에 인가한다. 카운터(23)는 다음 카운트 시작신호가 인가될 때까지 카운팅을 정지한다. 선택부(27)는 카운트 정지신호(d)가 발생되기 전까지는 로우레벨인 이전 출력신호를 선택하고, 카운터 정지신호(d)가 발생된 경우 로우레벨인 현재 입력신호(a)를 선택하여 출력하고, 다음 카운트 정지신호(d)가 발생할 때까지 로우레벨을 유지하게 된다.

다음, W3 만큼의 폭을 갖은 하이레벨신호를 살펴보면, 카운터(23)는 하이레벨신호의 상승에지에서부터 다운카운팅을 시작하는데 카운트 초기값(K)에 해당하는 구간에서 출력값(c)이 "0"가 되면, 오버플로우 검출부(25)에서는 이를 검출하여 (d) 신호를 카운트 정지신호로서 카운터(23)에 인가한다. 카운터(23)는 다음 카운트 시작신호가 인가될 때까지 카운팅을 정지한다. 선택부(27)는 카운트 정지신호(d)가 발생되기 전까지는 로우레벨인 이전 출력신호를 선택하고, 카운터 정지신호(d)가 발생된 경우 하이레벨인 현재 입력신호(a)를 선택하여 출력하고, 다음 카운트 정지신호(d)가 발생할 때까지 하이레벨을 유지하게 된다.

상기 도 3a와 관련된 설명은 하이레벨의 신호에 W1 만큼의 폭을 갖는 글리치를 포함하는 입력신호(a)에 대하여 도시한 도 3b에 대해서도 동일하게 적용된다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 입력신호(a)와 출력신호(e)를 비교해보면, 글리치 제거폭(W)보다 작은 폭(W1)을 갖는 글리치는 제거되고, 글리치 제거폭(W)보다 큰 폭(W2, W3)을 갖는 신호는 그대로 유지되면서, 출력신호(e)는 입력신호(a)에 대하여 대략 글리치 제거폭(W) 만큼 지연된다.

한편, 글리치 제거폭(W)은 상술한 바와 같이 카운터(23)의 메인클럭(MCLK)과 카운터(23)의 비트수(n) 또는 카운트 초기값 또는 종기값(K)에 따라서 결정되는데, 예를 들어 메인클럭이 66MHz이고, 8비트 카운터를 이용할 경우 최대 글리치 제거폭(W)은 대략 3.88us가 된다.

도 4는 도 2에 도시된 글리치 제거장치를 이용하는 모터제어시스템의 구성을 나타낸 블럭도로서, 엔코더슬릿(41), 엔코더센서(43), 글리치제거부(45), 모터구동부(47) 및 CR 모터(49)로 이루어진다.

엔코더 스트립바(41)는 다수의 슬릿이 소정의 간격으로 형성되어 있으며, 엔코더 센서(43)는 프린터 헤드에 부착되고, 프린터 헤드의 프린팅 동작에 따라 엔코더 스트립바(41)의 상부를 이동하면서 슬릿에 따른 펄스신호를 출력한다.

글리치 제거부(45)는 엔코더 센서(43)로부터 출력되는 펄스신호에 대하여, 설정된 글리치 제거폭 이하의 글리치를 제거하여 설정된 글리치 제거폭만큼 지연시켜 출력하고, 모터구동부(47)는 글리치가 제거된 펄스신호를 이용하여 CR 모터(49)를 구동하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 글리치가 포함된 신호레벨에 상관없이 설정된 글리치 제거폭보다 작은 글리치를 제거할 수 있을 뿐 아니라, 글리치가 제거된 신호는 대략 설정된 글리치 제거폭만큼 지연되어 출력되므로 간단한 로직으로 입력신호의 주기왜곡을 최소화시킬 수 있다.

또한, 입력신호의 주기왜곡을 최소화시키면서 글리치를 제거함으로써 이를 입력으로 하는 시스템, 예를 들면 프린터의 캐리지 리턴(CR) 모터의 속도제어의 정확도를 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

(a) 메인클럭과 원하는 글리치 제거폭에 따라서 카운트 설정값을 결정하는 단계;

(b) 입력신호의 에지를 검출하는 단계;

(c) 상기 (b) 단계에서 에지를 검출할 때마다 발생되는 카운트 시작신호와 상기 카운트 설정값에 따라서 상기 메인클럭에 동기되어 카운팅을 시작하는 단계;

(d) 상기 (c) 단계에서 카운트 출력값이 소정값에 도달할 때마다 발생되는 카운트 정지신호에 따라 카운팅을 정지하는 단계; 및

(e) 상기 카운트 정지신호가 발생되면 현재 입력신호를, 발생되지 않으면 이전 출력신호를 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 글리치 제거방법.
제1 항에 있어서, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 설정값이 카운트 초기값인 경우, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 출력값이 "0"이 될 때마다 발생되는 것을 특징으로 하는 글리치 제거방법.
제1 항에 있어서, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 설정값이 카운트 종기값인 경우, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 출력값이 카운트 종기값이 될 때마다 발생되는 것을 특징으로 하는 글리치 제거방법.
입력신호의 에지를 검출하고, 에지 검출시마다 카운트 시작신호로 공급하는 에지검출부;

상기 카운트 시작신호 및 카운트 설정값에 따라서 메인클럭에 동기되어 카운팅을 시작하고, 카운트 정지신호에 따라 카운팅을 정지하는 n 비트 카운터;

상기 n 비트 카운터의 카운트 출력값이 소정의 값에 도달할 때마다 카운트 정지신호를 발생시켜 상기 n 비트 카운터로 공급하는 오버플로우 발생부; 및

상기 카운트 정지신호에 따라 상기 입력신호 또는 이전 출력신호중의 하나를 선택적으로 출력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 글리치 제거장치.
제4 항에 있어서, 상기 카운트 설정값은 원하는 글리치 제거폭과 상기 n 비트 카운터의 메인클럭에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 글리치 제거장치.
제4 항에 있어서, 상기 n 비트 카운터는 다운 카운터로 이루어지며, 상기 카운트 설정값은 카운트 초기값이고, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 출력값이 "0"일 때 발생되는 것을 특징으로 하는 글리치 제거장치.
제4 항에 있어서, 상기 n 비트 카운터는 업 카운터로 이루어지며, 상기 카운트 설정값은 카운트 종기값이고, 상기 카운트 정지신호는 상기 카운트 출력값이 상기 카운트 종기값일 때 발생되는 것을 특징으로 하는 글리치 제거장치.