KR100552458B1 - 실시간 클럭공급장치의 전원장치 및 실시간클럭공급장치의 시간정보 검증방법 - Google Patents

실시간 클럭공급장치의 전원장치 및 실시간클럭공급장치의 시간정보 검증방법 Download PDF

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Abstract

실시간 클럭공급장치의 전원장치가 개시된다. 본 전원장치는, 전자기기에 구비되며, 전자기기가 필요로 하는 실시간 클럭을 공급하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치에 대한 것으로서, 전자기기를 구동하기 위한 메인전원을 공급하며, 메인전원의 일부를 소정 전위레벨로 변환하여 실시간 클럭공급장치로 공급하는 메인전원부, 및 직렬통신을 수행 가능한 외부 전자기기와 직렬 버스라인을 통해 접속되며, 직렬 버스라인으로부터 소정의 전압을 인가받고 이를 소정 전위레벨로 변환하여 실시간 클럭공급장치로 인가하는 직렬버스 전압변환부를 갖는다. 이러한 전원장치에 의하면, 내장 또는 외장되는 RTC에 공급되는 전원을 가격이 높고 수명이 제한된 배터리나 커패시터를 사용하지 않고도 현제 널리 사용되고 있는 USB 케이블을 통해 인가되는 전원에 의해 해결한다. 또한, RTC에서 계수되는 시간정보의 오류 여부를 RTC를 구비하는 프로세서에서 판단하도록 함으로서 RTC를 구비하는 전자기기의 사용자는 RTC에서 계수되는 시간정보를 신뢰할 수 있다.
RTC(Real Time Clock), USB, 충전형 배터리, 커패시터

Description

실시간 클럭공급장치의 전원장치 및 실시간 클럭공급장치의 시간정보 검증방법{Power supply for RTC and Method for verification time information of RTC}
도 1은 종래의 RTC가 포함된 전자기기에 대한 블록개념도,
도 2는 본 발명에 따른 RTC에 전원을 공급하는 전원장치 및 RTC를 포함하는 전자기기에 대한 블록개념도,
도 3은 도 2에 도시된 USB 케이블, 및 직렬버스 전압변환부의 일실시예를 나타내는 도면,
도 4는 비 휘발성 메모리에 저장되는 시간정보의 포멧에 대한 도면, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 실시간 클럭공급장의 시간설정방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 메인전원 120 : 직렬버스 전압변환부
130 : USB 케이블 140 : 다이오드
150 : 프로세서 151 : RTC(Real Time Clock)
160 : 비 휘발성 메모리 170 : 디스플레이장치
본 발명은 실시간 클럭공급장치에 관한 것으로, 특히 고가의 충전형 배터리나 커패시터(capacitor)를 필요로 하지 않으며, 유에스비(USB)와 같은 직렬버스를 통해 인가되는 전압을 실시간 클럭공급장치에서 필요로 하는 전원으로 사용하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치 및 실시간 클럭공급장치의 시간정보 검증방법에 관한 것이다.
일반적으로, 실시간 클럭공급장치(RTC : Real Time Clock, 이하 "RTC"라 함)는 실시간정보를 필요로 하는 컴퓨터, 팩스, 및 기타 전자기기에 폭넓게 사용되고 있다. 컴퓨터의 경우, 파일의 복사 및 이동시 RTC에서 계수된 시간정보를 파일정보에 첨부하며, 팩스의 경우, 문서가 수신된 시간을 문서에 기록하게 된다. 따라서, RTC는 전자기기의 작동 유무와 관계없이 24시간 내내 동작상태를 유지하는 것이 바람직하며, 통상 전자기기가 동작시 충전되는 충전형 배터리를 통해 전원을 인가받거나 전자기기가 동작시 충전되는 고용량 커패시터(capacitor)에 의해 전원을 인가받는 것이 보통이다. 통상 충전형 전지나 고용량 커패시터는 그 가격이 비싸며, 충전형 전지의 경우 수명이 3 ∼ 5년 정도이므로 이 기간이 지나면 RTC를 구동하지 못한다.
도 1은 종래의 RTC가 포함된 전자기기에 대한 블록개념도를 나타낸다.
도시된 전자기기는, 메인전원(10), 배터리(20), RTC(31)를 구비하는 프로세서(MPU)(30), 및 디스플레이장치(40)를 갖는다.
메인전원(10)은 통상 상용교류(AC)를 정류하여 얻는 전압을 전자기기에 공급 한다.
배터리(20)는 통상 충전 가능한 것을 사용하며, 전자기기가 메인전원(10)에 의해 구동할때, 전원을 충전하고, 전자기기가 턴-오프시, 충전된 전원을 RTC(31)에 인가한다.
RTC(31)는 프로세서(MPU)(30)에 내장되며, 프로세서(MPU)(30)가 구동시 필요로 하는 실시간 정보를 공급한다. RTC(31)는 프로세서(MPU)(30)가 메인전원(10)에 의해 구동시 메인전원(10)으로부터 인가되는 전압에 의해 구동되며, 메인전원(10)에 의해 구동되는 전자기기가 턴-오프시, 배터리(20)에 충전된 전원에 의해 구동된다.
프로세서(MPU)(30)는 전자기기의 동작을 전반적으로 제어한다. 프로세서(MPU)(30)를 팩스와 같은 화상형성장치에 적용시, 프로세서(MPU)(30)는 팩스가 문서를 전송시 전송한 시간정보를 저장하거나, 문서를 수신시, 수신된 문서에 시간정보를 기록하도록 팩스를 제어할 수 있다. 디스플레이장치(40)는 프로세서(MPU)(30)에 의해 제어되어 각종 제어정보를 표시한다. 한편, 이와 같은 형태의 전자기기는 기본적으로 메인전원(10)의 상태에 따라 충전 가능한 배터리(20) 또는 커패시터(미도시)를 갖추며, 이들을 통해 전자기기가 턴-오프 상태일때 RTC(31)에 전원을 인가하는 형태를 갖는다. 이에 따라, 종래의 전자기기에 포함되는 RTC(31)는 전자기기가 턴-오프시 전원을 공급하기 위한 고가의 충전형 배터리나 고용량 커패시터를 구비하여야 하며, 휴대형 배터리의 수명이나 커패시터의 충전용량에 따라 정상적인 시간정보의 제공 여부가 결정되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고가의 충전형 배터리나 고용량 커패시터를 필요로 하지 않으면서도 안정적인 전원을 공급 가능한 RTC의 전원공급장치 및 이에 따른 RTC의 시간설정방법을 제공함에 있다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 전자기기에 구비되며, 상기 전자기기가 필요로 하는 실시간 클럭을 공급하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치에 있어서, 상기 전자기기를 구동하기 위한 메인전원을 공급하며, 상기 메인전원의 일부를 소정 전위레벨로 변환하여 상기 실시간 클럭공급장치로 공급하는 메인전원부, 및 직렬통신을 수행 가능한 외부 전자기기와 직렬 버스라인을 통해 접속되며, 상기 직렬 버스라인으로부터 소정의 전압을 인가받고 이를 상기 소정 전위레벨로 변환하여 상기 실시간 클럭공급장치로 인가하는 직렬버스 전압변환부에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 전자기기에 구비되며, 상기 실시간 클럭공급장치에서 계수된 시간정보를 소정 시간 간격마다 저장하는 비휘발성 메모리를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 메인전원의 전압출력단과 상기 실시간 클럭공급장치의 전압입력단 사이에 순방향 접속되는 다이오드를 더 포함한다.
상기 직렬버스는 유에스비 버스인 것이 바람직하다.
상기 직렬버스 전압변환부는, 상기 직렬 버스라인으로부터 인가되는 전압과 접지전압 사이에 직렬 접속되는 제1저항 및 제2저항에 의해 전압 디바이드하여 얻 는 것이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 전자기기에 구비되며, 상기 전자기기가 필요로 하는 실시간 클럭을 공급하는 실시간 클럭공급장치의 시간 설정방법에 있어서, 상기 실시간 클럭공급장치로부터 계수된 시간정보를 비휘발성 메모리에 소정 시간 단위로 저장하는 단계, 상기 비휘발성 메모리에 저장된 시간정보가 갖는 시간값의 크기를 소정 시간단위로 기 설정된 기준값과 비교하는 단계, 및 상기 비교결과, 상기 비휘발성 메모리에 저장된 시간정보가 상기 기 설정된 기준값 범위를 벗어나는 경우 상기 비 휘발성 메모리에 저장된 시간정보를 기 설정된 초기값으로 셋팅하는 단계에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 초기값으로 셋팅하는 단계는, 상기 비 휘발성 메모리에 저장된 시간정보가 상기 기 설정된 기준값 범위를 벗어나는 경우, 이를 소리 및 빛으로 표시하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 기준값은, 상기 실시간 클럭공급장치에서 계수된 시간정보의 연도, 월, 일, 시, 및 분이 갖는 숫자범위이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 RTC에 전원을 공급하는 전원장치 및 RTC를 포함하는 전자기기에 대한 블록개념도를 나타낸다.
도시된 전자기기(100)는, 메인전원(110), 직렬버스 전압변환부(120), 다이오드(140), 프로세서(MPU)(150), RTC(151), 다이오드(140), 및 디스플레이장치(170)를 갖는다.
메인전원은 통상 상용교류(AC)를 정류하여 얻는 직류전압을 전자기기(100)에 공급한다.
직렬버스 전압변환부(120)는 USB(Universal Serial Bus)와 같은 직렬버스에 의해 데이터 통신이 가능한 컴퓨터(200)와 USB 케이블(130)로 접속되며, USB 케이블(130)에 구비되는 전원선으로부터 인가되는 전원을 소정전압(예컨데 3.3V)으로 낮추고 이를 RTC(151)로 인가한다. 통상 USB 케이블(130)은 양(+)전압, 음전압(-), 및 한쌍의 차동신호선으로 구성되며, 양(+)전압 라인에는 5V의 전압이 흐른다. 한편, 메인전원(110)을 전원으로 사용하는 전자기기(100)가 턴-오프되는 경우, 직렬버스 전압변환부(120)는 USB 케이블(130)을 통해 인가되는 전압에 의해 동작한다. 이에 따라, USB 케이블(130)에 의해 직렬버스 전압변환부(120)와 접속되는 컴퓨터(200)는 서버(server)와 같이 24시간 내내 가동되는 기기인것이 가장 바람직하며, 전자기기(100)와 교대로 동작되는 기기인것도 가능하다.
컴퓨터(200)는 본 실시예를 설명하기 위해 도시된 것으로서, 직렬버스 전압변환부(120)에 전원을 공급 가능한 장치의 일 예를 나타낸다. 도시된 컴퓨터(200)이외에도 USB 케이블(130)을 통해 직렬버스 전압변환부(120)로 소정의 전압을 인가 가능한 기기(예컨데 USB방식을 지원하는 비디오데크)인 경우 이를 대체할 수 있다.
프로세서(MPU)(150)는 전자기기(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 프로세서(MPU)(150)를 팩스와 같은 화상형성장치에 적용시, 프로세서(MPU)(150)는 팩스가 문서를 전송시 문서에 전송한 시간정보를 기록하거나, 문서를 수신시, 수신된 문서에 시간정보를 기록하도록 팩스를 제어할 수 있다. 디스플레이장치(170)는 프 로세서(MPU)(150)에 의해 제어되어 각종 제어정보를 표시한다.
RTC(151)는 프로세서(MPU)(150)에 내장되거나 프로세서(MPU)(150) 외부에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 RTC(151)는 프로세서(MPU)(150)의 내부에 내장된 형태를 갖는다. RTC(151)는 전자기기(100)가 턴-온 상태일때는 메인전원(110)에서 공급되는 전원을 구동전원으로 사용하고, 전자기기(100)가 턴-오프 상태일때는 직렬버스 전압변환부(120)에서 공급되는 전원에 의해 구동된다.
비 휘발성 메모리(160)는 RTC(151)에서 계수된 시간정보를 소정시간(예컨데 1시간 단위)로 저장한다. 비 휘발성 메모리(160)는 저장된 시간정보를 소정 시간(예컨데 1시간)단위로 업데이트 하며, 전자기기(100) 및 컴퓨터(200)에 인가되는 상용교류가 갑자기 차단되는 상황, 예컨데, 정전과 같은 상황이 발생시 리셋된 프로세서(MPU)(150)가 이를 판단하도록 하는 자료로 사용된다. 통상 동작상태에 있는 전자기기(100)에 인가되는 메인전원(110)이 갑자기 차단되면, 휘발성 메모리나 비 휘발성 메모리에 비 정상적인 데이터가 기록되는 경우가 많으며, 비 휘발성 메모리(160)는 이와 같은 상황에서 기록된 시간정보를 시간정보를 구성하는 각 파라메터(예컨데 연도(yewr), 월(month), 일(day), 시(time), 및 분(minute))별로 저장하며, 전자기기(100)가 리셋시 비 정상적인 턴-오프 발생을 인지할 수 있도록 한다. 이는 추후 상세히 설명하도록 한다.
다이오드(140)는 메인전원(110)과 직렬버스 전압변환부(120)의 전원 출력단사이에 순방향 접속되어 직렬버스 전압변환부(120)의 출력전압이 메인전원(110)으로 역류하는 것을 방지한다. 이는 전자기기(100)가 턴-오프되어 메인전원(110)에 서 RTC(151)로의 전원공급이 중단될때, 직렬버스 전압변환부(120)에서 출력되는 전압이 메인전원(110)의 출력단(Vo)을 통해 전자기기(100)에 유입되지 않도록 하기 위한 것이다. 직렬버스 전압변환부(120)에서 출력되는 전압은 컴퓨터(200)의 USB포트(미도시)로부터 인가되는 5V, 500㎃의 용량을 가지는 바, 이를 전자기기(100)의 구동전원으로서 공급되는 것은 바람직하지 않다. 만일, USB 케이블(130)에 접속된 다른 USB 디바이스(미도시)가 존재하는 경우 USB 케이블(130)에 접속된 USB 디바이스는 정상적으로 동작하지 않을 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 USB 케이블(130), 및 직렬버스 전압변환부(120)의 일실시예를 나타낸다.
도시된 바와 같이, USB 케이블(130)은 5V의 양(+)전압, 접지전압(GND), 한쌍의 차동신호선(DP, DN)으로 구성된다. 이는 USB 케이블에 의해 접속되는 USB 디바이스(미도시)가 USB 케이블(130)을 통해 인가되는 전원에 의해 구동할 수 있도록 한 것으로서, 이와 같은 케이블 구조에 의해 USB 디바이스는 별도로 상용 교류(AC)를 정류하기 위한 정류장치 및 전원케이블을 필요로 하지 않는다. 한편, 직렬버스 전압변환부(120)는 USB 케이블(130)의 양(+)전압선과 접지전압선 사이에 직렬 접속되는 두개의 저항(122, 123)에 의해 양(+)전압을 전압 분배하여 약 3.3V로 변환 후, 이를 RTC(151)로 인가한다.
도 4는 비 휘발성 메모리(160)에 저장되는 시간정보의 포멧을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 연도(year), 월(month), 일(day), 시(hour), 및 분(minute)의 순서대로 저장되며, 이러한 저장은 프로세서(MPU)(150)에 의해 수행 된다. 또한, 프로세서(MPU)(150)는 RTC(151)로부터 인가되는 시간정보를 일정 시간(예컨데 1시간 단위)마다 비 휘발성 메모리(160)에 저장시키고, 소정 시간 간격(예컨데 1일) 마다 상기한 포멧에 따라 저장된 시간정보의 오류여부를 판단한다. 예컨데, 비 휘발성 메모리(160)를 구비한 전자가기(100)가 갑작스런 정전이나 오동작에 의해 턴-오프되는 경우, 프로세서(MPU)(150)의 오동작이 발생하게 되며, 프로세서(MPU)(150)의 오동작에 의해 비 휘발성 메모리(160)에는 비 정상적인 시간정보가 기록되게 된다. 시간정보는 연도의 경우 4자리 숫자(예컨데 2003), 월(month)정보는 1 ∼ 12의 범위, 일(day)정보는 1 ∼ 31, 시(time)정보는 0 ∼ 24, 및 분(minute)정보는 1 ∼ 59의 범위를 갖는다. 프로세서(MPU)(150)는 내장된 프로그램 메모리(미도시)에 시간정보의 범위에 대한 데이터를 내장하며, 이를 토대로 소정 간격(예컨데 1일)마다 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 시간정보의 범위를 검사하여 오류 여부를 판단한다. 판단결과, 시간정보가 기 저장된 시간 범위를 초과시, 이를 버저(buzzer)나 디스플레이장치(160)를 통해 사용자에게 소정의 경고 메세지를 전달한다.
이와 같은 프로세서(MPU)(150)의 동작은 프로세서(MPU)(150) 내부에 구비되는 프로그램 메모리에 적재되는 소정의 응용프로그램에 의해 수행 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 실시간 클럭공급장치의 시간정보 검증방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
먼저, 프로세서(MPU)(150)는 RTC(151)로부터 시간정보(연도, 월, 일, 시, 및 분)를 수신한다(S300). 다음으로, 프로세서(MPU)(150)는 RTC(151)로부터 얻어진 시간정보가 정상적인 데이터로 구성되어 있는지를 판단한다(S310). 시간정보에서 연도는 네자릿수(예컨데 2003연도)를 가져야 하고, 월(month)은 1에서 12 사이의 값을 가져야 하고, 일(day)은 1에서 31 사이의 값을 가져야 하며, 시(time)와 분(minute)은 각각 0에서 24, 및 1에서 59 사이의 값을 가져야 한다. 상기한 판단결과, 모든 시간정보를 구성하는 데이터(연도, 월, 일, 시, 분)의 데이터 범위가 정상으로 판단되면, 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 연도(year)에 관한 시간정보와 현재 RTC(151)를 통해 계수된 연도 정보를 비교한다(S320). 비교결과, 연도 정보가 동일하면 비 휘발성 메모리(160)에 시간정보가 정상적으로 저장되었다고 판단하고 그렇지 않으면 비 정상적으로 저장되었다고 판단하여 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 시간정보를 리셋(reset)한다(S330). 이때, 프로세서(MPU)(150)는 디스플레이장치(170)에 리셋된 시간정보를 표시하여 전자기기(100)를 사용하는 유저로 하여금 새로운 시간정보를 입력하도록 한다. 여기서, 리셋된 시간정보는 0000년, 01월 01일 01시, 01분과 같은 형태로 표시될 수 있다. 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 시간정보가 정상적인 데이터 범위내에 있으면서 연도 정보가 일치하지 않는다는 것은 RTC(151)에 공급되던 전원이 한동안 중단되어 정상적인 시간을 계수하지 못했음을 의미한다.
다음으로, 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 연도 정보와 RTC(151)에서 계수된 연도 정보가 일치할 경우, 프로세서(MPU)(150)는 RTC(151)에서 계수된 시간정보가 소정 시간(예컨데 1시간) 단위로 비 휘발성 메모리(160)에 저장된 시간정보를 갱신하도록 비 휘발성 메모리(160)를 제어하고(S340), 일치하지 않는경우, 비 휘발 성 메모리(160)에 저장된 시간정보를 리셋하도록 비 휘발성 메모리(160)를 제어한다(S330).
마지막으로, 프로세서(MPU)(150)는 RTC(151)에서 계수된 시간정보가 정상인 경우, 이를 LED나 LCD로 구성되는 디스플레이장치(170)에 이를 표시하며, RTC(151)에서 계수된 시간정보가 비 정상인 경우 리셋된 시간정보를 표시한다(S350). 이에 따라, 전자기기(100)의 사용자는 RTC(151)에 공급되는 전원의 차단에 따른 시간정보의 오류 여부를 쉽게 인지할 수 있게되며, RTC(151)에서 계수된 시간정보에 오류가 발생할때만 시간정보를 셋팅하면 되므로 RTC(151)의 시간정보의 관리가 용이하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 내장 또는 외장되는 RTC에 공급되는 전원을 가격이 높고 수명이 제한된 배터리나 커패시터를 사용하지 않고도 현제 널리 사용되고 있는 USB 케이블을 통해 인가되는 전원에 의해 해결한다. 또한, RTC에서 계수되는 시간정보의 오류 여부를 RTC를 구비하는 프로세서에서 판단하도록 함으로서 RTC를 구비하는 전자기기의 사용자는 RTC에서 계수되는 시간정보를 신뢰할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청 구범위 기재의 범위내에 있게된다.

Claims (8)

  1. 전자기기에 구비되며, 상기 전자기기가 필요로 하는 실시간 클럭을 공급하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치에 있어서,
    상기 전자기기를 구동하기 위한 메인전원을 공급하며, 상기 메인전원의 일부를 소정 전위레벨로 변환하여 상기 실시간 클럭공급장치로 공급하는 메인전원부; 및
    직렬통신을 수행 가능한 외부 전자기기와 직렬 버스라인을 통해 접속되며, 상기 직렬 버스라인으로부터 소정의 전압을 인가받고 이를 상기 소정 전위레벨로 변환하여 상기 실시간 클럭공급장치로 인가하는 직렬버스 전압변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자기기에 구비되며,
    상기 실시간 클럭공급장치에서 계수된 시간정보를 소정 시간 간격마다 저장하는 비휘발성 메모리; 및
    상기 실시간 클럭공급장치에서 공급되는 시간정보와 상기 비 휘발성 메모리에 저장된 시간정보의 시간차를 비교하여 상기 실시간 클럭공급장치의 동작의 연속성을 확인하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인전원의 전압출력단과 상기 실시간 클럭공급장치의 전압입력단 사이에 순방향 접속되는 다이오드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직렬버스는 유에스비 버스인 것을 특징으로 하는 실시간 클럭공급장치의 전원장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 직렬버스 전압변환부는,
    상기 직렬 버스라인으로부터 인가되는 전압과 접지전압 사이에 직렬 접속되어 상기 직렬 버스라인으로부터 인가되는 전압을 디바이드하는 제1저항 및 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 클럭공급장치.
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