KR100940107B1 - 무극성 데이터 신호 수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무극성 데이터 신호 수신장치에 관한 것으로, 이는 직류 전원선을 이용하여 전원과 데이터를 동시에 전송할 시에 수신측의 단자가 서로 바뀌어도 전송하고자 하는 데이터 신호가 정확이 전달되도록 하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 직류전원선(110)을 사용하는 송신기(100)로부터 전원 및 데이터 신호를 동시에 수신하는 장치로서, 상기 송신기(100)로부터 데이터 신호를 입력받는 수신부(210)와; 상기 수신부(210)를 통해 입력된 데이터 신호의 극성을 판별하는 극성판단부(220)와; 상기 극성판단부(220)로부터 출력된 신호를 통해 상기 수신부(210)에 입력된 데이터 신호를 보정 및 출력하는 보정출력부(230);로 구성되는 것을 특징으로 하여, 수신측의 단자가 바뀌어도 전송하고자 하는 데이터 신호를 정확히 보낼 수 있다.

무극성, 송신기, 수신기, 극성판단, 보정

Description

무극성 데이터 신호 수신장치{Apparatus for receiving data signal regardless polarity}

본 발명은 무극성 데이터 신호 수신장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 송신기의 직류전원선을 통해 전원 및 데이터 신호를 동시에 수신할 시에 수신측의 단자가 서로 바뀌어도 데이터 신호를 정확히 수신할 수 있는 무극성 데이터 신호 수신장치에 관한 것이다.

일반적으로 직류전원선을 이용하여 전원 및 데이터를 동시에 전송하는 시스템에서의 송신기 및 수신기는 도 1과 같이 구성되고, 전송 데이터 신호는 도 2와 같이 예를 들어 24V의 하이(high) 또는 로우(low) 데이터 신호로 하여 송신기로부터 전송되고 수신기에서는 전원선을 통해서 그 데이터 신호 및 전원을 입력받는다.

그러나, 기존의 수신측에서는 A-B의 접속이 정확하게 일치해서 연결되어야만이 도 2와 같은 파형의 수신 데이터 신호를 입력받을 수 있고, A-B 접속이 B-A로 하여 바뀌게 되는 경우, 전송된 데이터가 도 3과 같이 위상 반전되어 송신 데이터 신호와는 180도 위상 반전된 데이터 신호를 수신측에서 수신하게 되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 직류전원선을 사용하여 전원 및 데이터 신호를 동시에 전송하는 시스템에서 수신측의 접속단자가 서로 바뀌어도 송신측의 최초 데이터 신호가 정확히 수신측으로 전송되는 무극성 데이터 신호 수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 직류전원선을 사용하는 송신기로부터 전원 및 데이터 신호를 동시에 수신하는 장치로서, 상기 송신기로부터 데이터 신호를 입력받는 수신부와; 상기 수신부를 통해 입력된 데이터 신호의 극성을 판별하는 극성판단부와; 상기 극성판단부로부터 출력된 신호를 통해 상기 수신부에 입력된 데이터 신호를 보정 및 출력하는 보정출력부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수신부는 브리지 다이오드(bridge diode)를 사용하여 단자(D1- D2)에 접속된 단자(F)와 단자(D3-D4)에 접속된 단자(G)를 통해 전원을 공급받고 단자(A) 또는 단자(B)에 접속된 단자(E)와 단자(G)를 통해 데이터 신호를 입력받고, 상기 극성판단부는 상기 수신부를 통해 입력된 데이터 신호의 스타트 바이트 위상을 판별하여 하이(high) 또는 로우(low) 신호를 출력하며, 상기 보정출력부는 상기 극성판단부에 따른 로우 또는 하이 신호와 상기 수신부에 입력된 데이터 신호를 XOR 연산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치는 수신회로측의 브리지 다이오드를 통해 송신측의 데이터 신호 및 전원을 입력받아, 이 신호를 극성판별한 신호와 함께 XOR 연산함으로써 수신측의 단자 극성에 상관없이 송신측의 데이터 신호와 동일한 신호를 수신측으로부터 출력할 수 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치를 설명하기로 한다.

도 1은 직류전원선을 사용한 통신 시스템의 송신기 및 수신기를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 통신 시스템의 송신기로부터 출력되는 데이터 및 전원의 파형을 도시한 파형도이고, 도 3은 도 1에 따른 통신 시스템에서 A-B 접속이 B-A 접속으로 바뀌었을 때의 수신 데이터 신호를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치를 도시한 블록도이고, 도 5은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 수신부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 극성판별 원리를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 보정출력부를 도시한 도면이며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신시 정상 신호 또는 반전 신호 수신에 따른 XOR 연산로직을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치는 기본적으로 송신기(100)로부터 수신기(200)까지 데이터 신호를 입력받는 수신부(210)와, 그 입력된 데이터 신호의 극성을 판별하는 극성판단부(220)와, 극성판단부(220)의 출력값에 따라 입력 신호를 보정 및 출력하는 보정출력부(230)로 구성된다.

상기 수신부(210)는 직류전원선(110)을 통해 전원 및 데이터 신호를 동시에 전송하는 송신기(100)로부터 그러한 전원 및 데이터 신호를 입력받기 위한 수단으로, 송신기(100)로부터 2선으로 전원 및 데이터 신호를 공급받는데, 이를 위해 송신측의 데이터를 직접적으로 수신하고 전파 정류된 DC 전원을 공급받도록 브리지 다이오드(211)가 사용된다. 도면과 같이 브리지 다이오드(211)를 사용하여 송신기(100)로부터 A-B단의 2선에 전기적으로 접속되는 F-G단으로 전압을 공급받고 E-G단으로 데이터 신호를 입력받으며 A-B단은 B-A단으로 접속가능한데, 이러한 이유는 이하 기술되는 극성판단부(220) 및 보정출력부(230)와 관련하여 설명될 것이다.

상기 극성판단부(220)는 입력된 데이터 신호의 위상이 송신측과 동일한 것인지 180도 위상 반전된 것인지를 판별하는 단계로, 상기 극성판단부(220)는 프로토콜화되어 송신측으로부터 전송되는 데이터 신호의 스타트 바이트의 위상을 판별하여 이를 통해 수신측의 신호가 위상 반전되었는지 판별하는 로직으로, 송신측으로부터 수신측의 E단으로 신호가 입력되어 극성판단부(220)로 전송되면 이 신호의 스타트 바이트를 판별하여 정해진 프로토콜에 따라 신호의 위상 반전 여부를 파악할 수 있다. 도면을 참조로 하면, 예를 들어 스타트 바이트, 주소 바이트, 및 데이터 바이트로 구성된 통신 데이터 프로토콜을 사용하며, 예를 들어 3바이트의 데이터 신호를 송신기(100)에서 송신하면 수신기(200)측의 극성판단부(220)에서 데이터 신호의 스타트 바이트를 검사하여 송신측의 신호와 수신측의 신호가 동일한 경우 로우 신호를 출력하고 그렇지 않은 경우 하이 신호를 출력하여 보정출력부(230)로 그 신호를 전송하게 된다. 이에 대해 일례를 통해 보다 구체적으로 살펴보면, 스타트 바이트, 주소 바이트, 및 데이터 바이트로 구성되는 3 바이트의 데이터 신호 중 스타트 바이트가 93, 즉 2진수 10010011로 판별되면 송신측 신호와 동일한 신호로 판단하여 보정출력부(230)에 로우 신호를 전송하고 스타트 바이트가 6C, 즉 2진수 01101100로 판별되면 송신측 신호와 180도 위상 반전된 신호로 판단하여 보정출력부(230)에 하이 신호를 전송한다.

상기 보정출력부(230)는 극성판단부(220)로부터 출력된 보정여부에 대한 신호와 송신기(100)로부터 전송된 신호를 XOR 연산하여 출력하는 단계로, 상기 보정출력부(230)는 극성판단부(220)를 통해 출력된 위상 반전 여부에 대한 판별 신호를 통해 수신측에 입력된 데이터를 보정하거나 최초 신호대로 출력하기 위한 수단이고, XOR 게이트를 사용하여 최초 신호와 동일한 신호를 최종적으로 출력하거나 최초 신호와 180도 위상 반전된 신호를 보정하여 출력하도록 한다. 송신측 신호의 스타트 바이트를 판별하여 위상이 반전되지 않았으면 극성판단부(220)에서 보정신호를 로우, 즉 0으로 출력하여 데이터 바이트와 XOR 연산시키고, 위상이 반전되었으면 보정신호를 하이, 즉 1로 출력하여 데이터 바이트와 XOR 연산시킨다. 예를 들어, 수신측에 입력된 데이터 바이트가 10101010이고 보정신호가 0이면 XOR 연산값은 10101010이 되고 보정신호가 1이면 연산값은 01010101이 된다.

상기된 바와 같은 무극성 데이터 신호 수신장치(200)의 동작상태를 도면을 참조로한 일례를 통해 살펴보면, A-B단 또는 B-A단의 2선을 통해 24V의 직류전원과, 스타트 바이트, 주소 바이트, 및 데이터 바이트로 구성된 3바이트의 데이터 신호를 전송하는 송신기(100)로부터 수신기(200)의 수신부(210)까지 데이터 신호가 입력되면, 이 데이터 신호는 E단에 직렬로 접속된 3K ohm의 저항과 그에 병렬로 접속되 1K ohm의 저항에 의해 6V의 데이터 신호로 전압강하되어 K단으로 출력되고 그 전압강하된 신호는 H단에 접속된 극성판단부(220)로 전송되어 미리 정해진 프로토콜에 따라 스타트 바이트가 10010011인 경우에는 정상적인 데이터 신호로 판별하고 01101100인 경우에는 위상 반전된 데이터 신호로 판별하여 정상 데이터 신호의 경우에는 0의 신호 값을 J단을 통해 XOR 게이트에 전달하고 반전된 데이터 신호의 경우에는 1의 신호 값을 J단을 통해 XOR 게이트에 전달함으로써 XOR 연산의 진리값에 따라 송신측의 최초 데이터 신호와 동일한 위상의 신호를 I단으로 출력하거나 반전되어 입력된 수신측의 신호를 송신측의 신호와 동일한 위상 신호로 변환하여 I단으로 출력하게 된다.

도 1은 직류전원선을 사용한 통신 시스템의 송신기 및 수신기를 도시한 도면.

도 2는 도 1에 따른 통신 시스템의 송신기로부터 출력되는 데이터 및 전원의 파형을 도시한 파형도.

도 3은 도 1에 따른 통신 시스템에서 A-B 접속이 B-A 접속으로 바뀌었을 때의 수신 데이터 신호를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치를 도시한 블록도.

도 5은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 수신부를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 극성판별 원리를 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신장치 중 보정출력부를 도시한 도면.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 무극성 데이터 신호 수신시 정상 신호 또는 반전 신호 수신에 따른 XOR 연산로직을 도시한 도면.

Claims (4)

1. 삭제
2. 직류전원선(110)을 사용하는 송신기(100)로부터 전원 및 데이터 신호를 동시에 수신하는 장치에 있어서,

   상기 송신기(100)로부터 데이터 신호를 입력받는 수신부(210)와;

   상기 수신부(210)를 통해 입력된 데이터 신호의 극성을 판별하는 극성판단부(220)와;

   상기 극성판단부(220)로부터 출력된 신호를 통해 상기 수신부(210)에 입력된 데이터 신호를 보정 및 출력하는 보정출력부(230);로 구성되며, 상기 수신부(210)는 브리지 다이오드(bridge diode)(211)를 사용하여 단자(D1-D2)에 접속된 단자(F)와 단자(D3-D4)에 접속된 단자(G)를 통해 전원을 공급받고 단자(A) 또는 단자(B)에 접속된 단자(E)와 단자(G)를 통해 데이터 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 무극성 데이터 신호 수신장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 극성판단부(220)는 상기 수신부(210)를 통해 입력된 데이터 신호의 스타트 바이트 위상을 판별하여 하이(high) 또는 로우(low) 신호를 출력하는 것을 특 징으로 하는 무극성 데이터 신호 수신장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 보정출력부(230)는 상기 극성판단부(220)에 따른 로우 또는 하이 신호와 상기 수신부(210)에 입력된 데이터 신호를 XOR 연산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무극성 데이터 신호 수신장치.

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