KR101769088B1 - 트랜시버 - Google Patents

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KR101769088B1
KR101769088B1 KR1020160079646A KR20160079646A KR101769088B1 KR 101769088 B1 KR101769088 B1 KR 101769088B1 KR 1020160079646 A KR1020160079646 A KR 1020160079646A KR 20160079646 A KR20160079646 A KR 20160079646A KR 101769088 B1 KR101769088 B1 KR 101769088B1
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control signal
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clock
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이명희
조원희
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울산과학기술원
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Abstract

트랜시버는, 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 상기 클럭 신호의 발생을 제어하는 발진 제어 신호를 출력하는 디지털 회로부, 상기 클럭 신호를 출력하며, 상기 발진 제어 신호에 따라서 활성화 또는 비활성화되는 발진 회로부, 상기 모드 제어 신호가 상기 저전력 모드에 대응하는 제1 레벨에서 상기 일반 모드에 대응하는 제2 레벨로 변경되면 상기 모드 제어 신호와 상기 발진 제어 신호를 이용하여 클럭 펄스를 생성하고, 상기 클럭 펄스 또는 상기 클럭 신호를 디지털 회로부로 출력하는 클럭 제어 회로부를를 포함할 수 있다.

Description

트랜시버{TRANSCEIVER}
실시 예는 트랜시버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CAN 트랜시버에 관한 것이다.
ISO 11898-Part 5 표준에서는 계측제어기통신망(Controller Area Network, CAN) 트랜시버(transceiver)가 저전력(low power) 모드를 지원하도록 규정하고 있다.
통상적으로 저전력 모드를 지원하는 ISO 11898-5 규격의 CAN 트랜시버는 STB(Stand-By mode) 단자로 인가되는 제어 신호에 따라서 일반 모드로 동작하거나 저전력 모드로 동작한다. 예를 들어, CAN 트랜시버는 STB 단자로 로우(low) 레벨의 제어신호가 인가되면 일반 모드로 동작하고, STB 단자로 하이(high) 레벨의 제어 신호가 인가되면 저전력 모드로 동작할 수 있다.
저전력 모드에서 CAN 트랜시버의 소비 전력을 최소화하기 위해서는, 가능한 많은 하위 블록들을 비활성화할 필요가 있다. 특히, 발진기(oscillator)는 충방전이 반복되는 회로로 구성되어 소비 전력이 큰 편이므로, 저전력 모드에서 발진기를 비활성화 시키는 것은 CAN 트랜시버의 소비 전력 감소에 큰 도움이 될 수 있다.
그러나, CAN 트랜시버에서 발진기를 비활성화시킬 경우 디지털 회로를 동작시키기 위한 클럭 신호가 발생되지 않는 결과를 가져온다. 이에 따라, CAN 트랜시버가 일반 모드로 재진입 해야 하는 상황에서 디지털 회로로 클럭 신호가 공급되지 않게 되고, 디지털 회로가 응답하지 않아 일반 모드 재진입이 불가능하게 된다.
실시 예들을 통해 해결하려는 과제는 저전력 모드에서 소비 전력을 최소화시킬 수 있으며 저전력 모드에서 일반 모드로의 재진입이 가능한 트랜시버를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 트랜시버는, 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 상기 클럭 신호의 발생을 제어하는 발진 제어 신호를 출력하는 디지털 회로부, 상기 클럭 신호를 출력하며, 상기 발진 제어 신호에 따라서 활성화 또는 비활성화되는 발진 회로부, 상기 모드 제어 신호가 상기 저전력 모드에 대응하는 제1 레벨에서 상기 일반 모드에 대응하는 제2 레벨로 변경되면 상기 모드 제어 신호와 상기 발진 제어 신호를 이용하여 클럭 펄스를 생성하고, 상기 클럭 펄스 또는 상기 클럭 신호를 디지털 회로부로 출력하는 클럭 제어 회로부를를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따른 트랜시버는, 클럭 신호를 출력하는 발진 회로부, 상기 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 트랜시버를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시키고, 상기 모드 제어 신호에 따라서 발진 제어 신호를 출력하는 디지털 회로부, 상기 트랜시버가 저전력 모드로 동작 시 구동되며, 다른 노드로부터 신호를 수신하면 웨이크 신호를 출력하는 저전력 수신기, 그리고 상기 웨이크 신호 또는 상기 발진 제어 신호를 토대로 상기 발진 회로부를 활성화 또는 비활성화시키는 발진 제어 회로부를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시 예에 따른 트랜시버는, 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 트랜시버를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시키는 디지털 회로부, 상기 모드 제어 신호를 반전시켜 출력하는 인버터, 그리고 상기 클럭 신호를 생성하는 발진기를 포함하며, 상기 인버터의 출력 신호에 따라서 상기 발진기를 활성화 또는 비활성화시키는 발진 회로부를 포함할 수 있다.
실시 예들에 따르면, 트랜시버의 저전력 모드 진입 시 발진 회로를 비활성화함으로써 저전력 모드에서의 소비 전력을 최소화할 수 있으며, 저전력 모드에서 일반 모드로의 재진입이 가능하다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버의 타이밍도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 제3 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 제3 실시 예에 따른 CAN 트랜시버의 타이밍도를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예들에 따른 트랜시버에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 CAN 트랜시버(100)는 송수신 회로부(110), 발진 회로부(120), 디지털 회로부(130) 및 인버터(140)를 포함할 수 있다.
송수신 회로부(110)는 CAN 버스를 통해 다른 노드와 신호(예를 들어, CAN 메시지)를 송수신한다.
발진 회로부(120)는 발진기(Oscillator, 미도시)를 포함하며, CAN 트랜시버(100)의 동작에 필요한 클럭 신호(CLK)를 생성한다.
디지털 회로부(130)는 디지털 필터 등을 포함하며, 송수신 회로부(110)를 통해 송수신되는 신호에 대한 신호처리를 수행한다. 예를 들어, 디지털 회로부(130)는 상위 제어기(미도시)로부터 수신되는 송신 신호를 신호 처리한 후 송수신 회로부(110)를 통해 송신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디지털 회로부(130)는 송수신 회로부(110)를 통해 수신되는 신호를 신호 처리한 후 상위 제어기로 전달할 수 있다.
디지털 회로부(130)는 CAN 트랜시버(100)를 구성하는 다른 구성요소들을 제어하기 위한 제어기로 동작할 수도 있다.
디지털 회로부(130)는 발진 회로부(120)로부터 입력되는 클럭 신호(CLK)에 맞춰 동작한다.
발진 회로부(120) 및 디지털 회로부(130)는 상위 제어기로부터 모드 제어 신호(Stand-By mode, STB)를 서로 독립적으로 수신하며, 모드 제어 신호(STB)에 따라서 동작 모드가 제어된다.
디지털 회로부(130)는 상위 제어기로부터 모드 제어 신호(STB)를 직접 수신하며, 모드 제어 신호(STB)의 신호 레벨에 따라서 CAN 트랜시버(100)를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 디지털 회로부(130)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이면 CAN 트랜시버(100)를 저전력 모드로 진입시키고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이면 CAN 트랜시버(100)를 일반 모드로 동작시킬 수 있다.
디지털 회로부(130)는 저전력 모드에 진입하면, 신호 처리를 중단하고 비활성화된다.
발진 회로부(120)는 인버터(140)를 통해 디지털 회로부(130)와는 독립적으로 상위 제어기로부터 모드 제어 신호(STB)를 수신한다. 인버터(140)는 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호(STB)를 반전 시켜 발진 회로부(120)의 제어 단자로 출력한다.
발진 회로부(120)는 인버터(140)로부터 입력되는 반전 신호의 신호 레벨에 따라서 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 발진 회로부(120)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이고 인버터(140)에 의해 출력되는 반전 신호가 로우 레벨이면 저전력 모드로 동작하고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이고 인버터(140)에 의해 출력되는 반전 신호가 하이 레벨이면 일반 모드로 동작할 수 있다.
발진 회로부(120)는 저전력 모드로 진입하면 충방전을 중단하고, 이에 따라 발진기의 클럭 신호 발생이 중단된다.
한편, 제1 실시 예에서는 인버터(140)에 의해 모드 제어 신호(STB)가 반전된 후 발진 회로부(120)로 전달되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 발진 회로부(120)의 설계에 따라 인버터(140)는 생략되거나, 버퍼(미도시)로 대체될 수도 있다. 예를 들어, 발진 회로부(120)로 입력되는 제어 신호가 로우 레벨이면 발진 회로부(120)의 클럭 발생이 활성화되고, 발진 회로부(120)로 입력되는 제어 신호가 하이 레벨이면 발진 회로부(120)의 클럭 발생이 비활성화되도록 발진 회로부(120)가 설계된 경우, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호(STB)는 인버터를 거치지 않고 발진 회로부(120)로 직접 입력될 수도 있다.
전술한 제1 실시 예에 따르면, 발진 회로부(120)는 디지털 회로부(130)의 동작 모드 제어와는 독립적으로, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호(STB)에 따라서 동작 모드가 제어된다. 따라서, CAN 트랜시버(100)가 저전력 모드에서 일반 모드로 재진입해야 하는 경우, 디지털 회로부(130)의 활성화 여부와 상관 없이 클럭 신호를 발생시킬 수 있어, CAN 트랜시버(100)의 일반 모드 재진입이 가능하다.
도 2는 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버의 타이밍도를 개략적으로 도시한 것이다.
제1 실시 예에 따른 CAN 트랜시버(100)는 CAN 트랜시버가 탑재되는 통신 장치의 복잡도가 증가하는 경우 적용이 어려운 문제가 있다. 이에 따라, 제2 실시 예에서는 통신 장치의 복잡도와 상관 없이 적용 가능한 CAN 트랜시버(200)를 개시하였다.
도 2를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버(200)는 송수신 회로부(210), 발진 회로부(220), 디지털 회로부(230) 및 클럭 제어 회로부(240)를 포함할 수 있다.
송수신 회로부(210)는 CAN 버스를 통해 다른 노드와 신호를 송수신한다.
발진 회로부(220)는 발진기를 포함하며, CAN 트랜시버(200)의 동작에 필요한 클럭 신호(CLK)를 발생시킨다.
디지털 회로부(230)는 디지털 필터 등을 포함하며, 송수신 회로부(210)를 통해 송수신되는 신호에 대한 신호처리를 수행한다. 예를 들어, 디지털 회로부(230)는 상위 제어기(미도시)로부터 수신되는 송신 신호를 신호 처리한 후 송수신 회로부(210)를 통해 송신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디지털 회로부(230)는 송수신 회로부(210)를 통해 수신되는 신호를 신호 처리한 후 상위 제어기로 전달할 수 있다.
디지털 회로부(230)는 CAN 트랜시버(200)를 구성하는 다른 구성요소들을 제어하기 위한 제어기로 동작할 수도 있다. 예를 들어, 디지털 회로부(230)는 발진 회로부(220)의 활성화/비활성화를 제어할 수 있다.
디지털 회로부(230)는 클럭 제어 회로부(240)로부터 클럭 단자로 입력되는 클럭 신호에 맞춰 동작한다.
디지털 회로부(230)는 상위 제어기로부터 모드 제어 신호(STB)를 직접 수신하며, 모드 제어 신호(STB)의 신호 레벨에 따라서 CAN 트랜시버(200)를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 디지털 회로부(230)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이면 CAN 트랜시버(200)를 저전력 모드로 진입시키고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이면 CAN 트랜시버(200)를 일반 모드로 동작시킬 수 있다.
디지털 회로부(230)는 모드 제어 신호(STB)에 따라서 발진 회로부(220)의 활성화/비활성화를 제어하기 위한 발진 제어 신호(OSC_EN)를 발진 회로부(220)의 제어 단자로 출력한다. 예를 들어, 디지털 회로부(230)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이면 발진 회로부(220)를 비활성화하도록 발진 제어 신호(OSC_EN)를 출력하고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이면 발진 회로부(220)를 활성화하도록 발진 제어 신호(OSC_EN)를 출력할 수 있다.
발진 회로부(220)는 디지털 회로부(230)로부터 수신되는 발진 제어 신호(OSC_EN)에 따라서 클럭 발생을 활성화하거나 비활성화할 수 있다. 도 3을 예로 들면, 발진 회로부(220)는 발진 제어 신호(OSC_EN)가 하이 레벨이면 클럭 발생을 활성화하고, 발진 제어 신호(OSC_EN)가 로우 레벨이면 클럭 발생을 비활성화할 수 있다.
클럭 제어 회로부(240)는 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호(STB), 디지털 회로부(230)로부터 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN) 및 발진 회로부(220)로부터 출력되는 클럭 신호(CLK)를 입력 받고, 이들을 이용하여 디지털 회로부(230)를 동작시키기 위한 클럭 신호를 생성할 수 있다.
클럭 제어 회로부(240)는 펄스 생성 회로와 펄스 결합 회로를 포함한다.
펄스 발생 회로는 지연 회로(241) 및 제1 논리 게이트(242)를 포함하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호(STB) 및 디지털 회로부(230)로부터 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)를 이용하여 저전력 모드에서 디지털 회로부(230)를 웨이크업(wake up)하기 위한 클럭 펄스를 생성할 수 있다.
지연 회로(241)는 모드 제어 신호(STB)를 반전 시키고 소정 시간 지연시켜 출력한다.
지연 회로(241)는 적어도 하나의 버퍼 또는 인버터를 포함할 수 있다.
제1 논리 게이트(242)는 지연 회로(241)의 출력 신호(O21)와 발진 제어 신호(OSC_EN)의 반전 신호를 입력 받고, 두 신호를 논리곱 연산한 출력 신호(O22)를 출력한다.
펄스 결합 회로는 제2 및 제3 논리 게이트(243. 244)를 포함하며, 펄스 발생 회로의 출력 신호와 발진 회로부(220)의 출력 신호를 결합하여 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 전달할 수 있다.
제2 논리 게이트(243)는 발진 회로부(220)로부터 출력되는 클럭 신호(CLK)와 디지털 회로부(230)에서 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)를 입력 받고, 두 신호를 논리곱 연산하여 출력 신호(O23)를 출력한다. 이에 따라, 제2 논리 게이트(243)는 발진 제어 신호(OSC_EN)가 하이 레벨인 구간 즉, 발진 회로부(220)가 활성화된 구간에만 발진 회로부(220)로부터 출력되는 클럭 신호(CLK)를 제3 논리 게이트(244)로 전달한다.
제3 논리 게이트(244)는 제1 및 제2 논리 게이트(242, 243)의 출력 신호들(O22, O23)을 입력 받고, 이를 논리합 연산한 출력 신호(O24)를 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 출력한다.
이하, 도 3을 참조하여 클럭 제어 회로부(240)의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 디지털 회로부(230)는 일반 모드로 동작하는 동안 발진 회로부(220)가 활성화 상태를 유지하도록 발진 제어 신호(OSC_EN)를 하이 레벨로 유지한다. 이에 따라, 발진 회로부(220)에서 출력된 클럭 신호(CLK)는 제2 및 제3 논리 게이트(243, 244)를 통해 전파되어 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 전달된다.
이후, 상위 제어기가 CAN 트랜시버(200)를 저전력 모드로 동작시키기 위해 모드 위해 제어 신호(STB)를 하이 레벨로 변경하면, 디지털 회로부(230)는 클럭 단자로 입력되는 다음 클럭 펄스 즉, 제3 논리 게이트(244)에서 출력되는 다음 클럭 펄스의 상승 에지에서 저전력 모드로 진입한다. 또한, 발진 회로부(220)를 비활성화하기 위해 발진 제어 신호(OSC_EN)를 로우 레벨로 변경한다. 이에 따라, 발진 회로부(220)는 비활성화되어 클럭 발생을 중단하고, 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로도 클럭 펄스가 공급되지 않는다.
이후, 상위 제어기가 CAN 트랜시버(200)를 일반 모드로 전환하기 이해 모드 제어 신호(STB)를 로우 레벨로 변경하면, 펄스 발생 회로(241, 242)는 디지털 회로부(230)를 웨이크업 시키기 위한 클럭 펄스를 생성한다.
지연 회로(241)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되면, 소정 시간이 경과한 후에 출력 신호(O21)를 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경하여 출력한다. 지연 회로(241)는 펄스 발생 회로에 의해 발생된 클럭 펄스가 디지털 회로부(230)로 모드 제어 신호가 입력된 시점보다 소정 시간 이후에 디지털 회로부(230)로 입력될 수 있도록 그 지연 시간이 설계될 수 있다. 지연 회로(241)에서의 지연 시간은 디지털 회로부(230)의 셋업 타임(setup time, Tsu) 즉, 디지털 회로부(230)에서 처리할 신호(예를 들어, 모드 제어 신호(STB))가 클럭 단자로 인가되는 클럭 펄스보다 미리 입력되어야 하는 시간을 확보하기 위한 것이다. 모드 제어 신호(STB)가 디지털 회로부(230)에 의해 처리되기 위해서는, 클럭 펄스가 디지털 회로부(230)로 입력되는 시점보다 소정 시간 앞선 시점에 디지털 회로부(230)로 입력될 필요가 있다. 따라서, 지연 회로(241)는 디지털 회로부(230)의 셋업 타임 이상의 신호 지연을 발생시키도록, 그 지연 시간이 설계될 수 있다.
지연 회로(241)에서의 출력 신호(O21)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경됨에 따라, 제1 논리 게이트(242)의 출력 신호(O22)는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경되어 클럭 펄스(P1)의 상승 에지가 생성된다. 제1 논리 게이트(242)는 디지털 회로부(230)가 일반 모드로 전환하여 발진 제어 신호(OSC_EN)를 하이 레벨로 출력하기 전까지 출력 신호(O22)를 하이 레벨로 유지한다.
제1 논리 게이트(242)에서 출력되는 클럭 펄스(P1)의 상승 에지는 제3 논리 게이트(244)를 통해 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 전달된다.
디지털 회로부(230)는 저전력 모드로 동작 중이다가 제3 논리 게이트(244)를 통해 클럭 펄스(P1)의 상승 에지가 전달되면, 클럭 펄스(P1)의 상승 에지에서 모드 제어 신호(STB)를 인지하여 저전력 모드에서 일반 모드로 진입하고, 발진 회로부(220)를 활성화시키기 위한 발진 제어 신호(OSC_EN)를 하이 레벨로 변경한다.
발진 제어 신호(OSC_EN)가 하이 레벨로 변경됨에 따라 1 논리 게이트(242)의 출력 신호(O22)가 로우 레벨로 변경되어 클럭 펄스(P1)의 하강 에지가 생성된다. 또한, 발진 제어 신호(OSC_EN)가 하이 레벨로 변경됨에 따라 발진 회로부(220)는 클럭 발생을 활성화시키고, 발진 회로부(220)에 의해 발생된 클럭들은 제2 및 제3 논리 게이트(243, 244)에 의해 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 지속적으로 공급된다.
전술한 제2 실시 예에 따르면, 클럭 제어 회로부(240)는 저전력 모드로 동작 중에 상위 제어기가 CAN 트랜시버(200)를 일반 모드로 전환하기 이해 모드 제어 신호(STB)의 레벨을 변경하면, 디지털 회로부(230)가 모드 제어 신호(STB)를 처리할 수 있도록 펄스 발생 회로를 통해 생성된 펄스를 디지털 회로부(230)의 클럭 단자로 전달한다. 따라서, CAN 트랜시버(200)가 저전력 모드에서 일반 모드로 재 진입해야 하는 경우, 디지털 회로부(230)는 발진 회로부(220)에서 발생한 클럭 펄스 없이 일반 모드로 재 진입하여 발진 회로부(220)를 활성화 시킬 수 있다.
CAN 트랜시버의 기능 중 리모트 웨이크업(remote wake up) 기능은, 노드 1이 슬립 모드에 진입한 상태에서 노드 1과 CAN 버스를 공유하는 다른 노드들이 메시지를 송신하면, 노드 1이 이를 수신하기 위해 웨이크업할 수 있도록 지원하는 기능이다.
통상적으로, 노드가 슬립 모드로 동작하면 해당 노드의 CAN 트랜시버는 저전력 모드로 진입하고, 소비 전력이 작은 저전력 수신기를 이용하여 다른 노드로부터의 메시지 수신에 대기한다. 저전력 수신기는 소비 전력이 작은 장점이 있는 반면에 성능이 좋지 않아 CAN 버스에서 발생하는 노이즈를 다른 노드로부터 수신되는 메시지로 오인식하는 문제가 있다. 이에 따라, 저전력 수신기를 통해 메시지를 수신하는 경우 디지털 회로부의 디지털 필터를 이용하여 노이즈를 필터링해야 한다.
디지털 회로부는 디지털 필터를 동작 시키기 위해 클럭 신호를 필요로 한다. 그러나, 전술한 실시 예들에서처럼 저전력 모드에서 CAN 트랜시버의 발진 회로부를 비활성화하는 경우, 저전력 수신기를 통해 메시지가 수신되더라도 필터링이 어려운 문제가 있다.
후술하는 제3 실시 예는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, CAN 트랜시버가 저전력 모드로 동작 중에 저전력 수신기를 통해 메시지가 수신되면, 저전력 수신기를 통해 수신된 메시지에 대한 필터링이 이루어지도록 발진기의 클럭 발생을 일시적으로 활성화시킨다.
도 4는 제3 실시 예에 따른 CAN 트랜시버를 개략적으로 도시한 것이고, 도 5는 제3 실시 예에 따른 CAN 트랜시버의 타이밍도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 CAN 트랜시버(300)는 송수신 회로부(310), 발진 회로부(320), 디지털 회로부(330) 및 발진 제어 회로부(340)를 포함할 수 있다.
송수신 회로부(310)는 CAN 버스를 통해 다른 노드와 신호를 송수신한다. 송수신 회로부(310)는 저전력 수신기(311)를 포함하며, CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작하는 동안에는 저전력 수신기(311)를 이용하여 다른 노드로부터 메시지를 수신한다. 저전력 수신기(311)는 CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작하는 중에 CAN 버스를 통해 신호가 수신되면, 디지털 회로부(330)로 웨이크 신호 신호를 출력하여 신호 수신을 알린다.
발진 회로부(320)는 발진기를 포함하며, CAN 트랜시버(300)의 동작에 필요한 클럭 신호(CLK)를 발생시킨다.
디지털 회로부(330)는 디지털 필터 등을 포함하며, 송수신 회로부(310)를 통해 송수신되는 신호에 대한 신호처리를 수행한다. 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 상위 제어기(미도시)로부터 수신되는 송신 신호를 신호 처리한 후 송수신 회로부(310)를 통해 송신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 송수신 회로부(310)를 통해 수신되는 신호를 신호 처리한 후 상위 제어기로 전달할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 디지털 필터를 통해 저전력 수신기(311)를 통해 수신되는 메시지에 대한 필터링을 수행할 수 있다.
디지털 회로부(330)는 CAN 트랜시버(300)를 구성하는 다른 구성요소들을 제어하기 위한 제어기로 동작할 수도 있다. 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 발진 회로부(320)의 활성화/비활성화를 제어할 수 있다.
디지털 회로부(330)는 발진 회로부(320)로부터 클럭 단자로 입력되는 클럭 신호(CLK)에 맞춰 동작한다.
디지털 회로부(330)는 상위 제어기로부터 모드 제어 신호(STB)를 직접 수신하며, 모드 제어 신호(STB)의 신호 레벨에 따라서 CAN 트랜시버(300)를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이면 CAN 트랜시버(300)를 저전력 모드로 진입시키고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이면 CAN 트랜시버(300)를 일반 모드로 동작시킬 수 있다.
디지털 회로부(330)는 모드 제어 신호(STB)에 따라서 발진 회로부(320)의 활성화/비활성화를 제어하기 위한 발진 제어 신호(OSC_EN)를 발진 회로부(320)로 출력한다. 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 모드 제어 신호(STB)가 하이 레벨이면 발진 회로부(320)를 비활성화하도록 발진 제어 신호(OSC_EN)를 출력하고, 모드 제어 신호(STB)가 로우 레벨이면 발진 회로부(320)를 활성화하도록 발진 제어 신호(OSC_EN)를 출력할 수 있다.
발진 제어 회로부(340)는 저전력 수신기(311)로부터 수신되는 웨이크 신호와 디지털 회로부(330)로부터 수신되는 발진 제어 신호(OSC_EN)를 토대로, 발진 회로부(320)의 활성화/비활성화를 제어한다.
발진 제어 회로부(340)는 인버터(341), 제1 논리 게이트(342) 및 제2 논리 게이트(343)를 포함할 수 있다.
인버터(341)는 저전력 수신기(311)로부터 수신되는 웨이크 신호를 반전시켜 출력한다.
제1 논리 게이트(342)는 인버터(341)로부터 출력되는 웨이크 신호의 반전 신호(O31)와 디지털 회로부(330)로부터 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)의 반전 신호(O32)를 논리곱 연산하여 출력한다.
제2 논리 게이트(343)는 제1 논리 게이트(342)로부터 출력되는 출력 신호(O32)와 디지털 회로부(330)로부터 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)를 논리합 연산하여 발진 회로부(320)의 제어 단자로 출력한다. 발진 회로부(320)는 제2 논리 게이트(343)의 출력 신호(O33)에 따라서 발진기의 발진을 활성화하거나 비활성화한다.
이하, 도 5를 참조하여 발진 제어 회로부(340)의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작하는 중에 CAN 버스를 통해 저전력 수신기(311)로 다른 노드의 신호가 수신되면, 저전력 수신기(311)는 디지털 회로부(330)가 리모트 웨이크업 추정을 수행할 수 있도록 로우 레벨의 웨이크 신호를 디지털 회로부(330)로 출력한다.
발진 제어 회로부(340)는 저전력 수신기(311)로부터 웨이크 신호가 입력되면, 인버터(341)를 통해 이를 반전 시킨 후 제1 논리 게이트(342)의 입력 단자로 입력시킨다. 따라서, 저전력 수신기(311)로부터 발진 제어 회로부(340)로 로우 레벨의 웨이크 신호가 입력되면, 이는 인버터(341)를 통과하면서 반전되어 제1 논리 게이트(342)의 입력 단자로는 하이 레벨의 신호가 입력된다.
제1 논리 게이트(342)는 인버터(341)의 출력 신호(O31)를 디지털 회로부(330)로부터 출력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)의 반전 신호와 논리곱 연산하여 출력한다. 저전력 모드에서 발진 제어 신호(OSC_EN)는 로우 레벨을 유지한다. 발진 제어 신호(OSC_EN)가 로우 레벨이면 제1 논리게이트(342)로 입력되는 발진 제어 신호(OSC_EN)의 반전 신호는 하이 레벨이 되므로, 발전 제어 시호(OSC_EN)가 로우 레벨을 유지하는 저전력 모드에서 제1 논리 게이트(342)는 인버터(341)의 출력 신호(O31)을 제2 논리 게이트(343)의 입력 단자로 전달하는 기능을 수행한다. 따라서, CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작 중에 저전력 수신기(311)가 버스로부터 신호를 수신하여 로우 레벨의 웨이크 신호를 출력하면, 제1 논리 게이트(342)의 출력 신호는 하이 레벨이 된다.
제2 논리 게이트(343)는 제1 논리 게이트(342)의 출력 신호와 발진 제어 신호(OSC_EN)를 논리 합 연산하여 발진 회로부(320)의 제어 단자로 출력한다. 저전력 모드에서 발진 제어 신호(OSC_EN)는 로우 레벨을 유지하고 있으므로, 제2 논리 게이트(343)는 제1 논리 게이트(342)의 출력 신호(O32)를 발진 회로부(320)의 제어 단자로 전달하는 기능을 수행한다. 따라서, CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작 중에 저전력 수신기(311)가 버스로부터 신호를 수신하여 로우 레벨의 웨이크 신호를 출력하면, 제2 논리 게이트(343)의 출력 신호는 하이 레벨로 변경된다.
결과적으로, CAN 트랜시버(300)가 저전력 모드로 동작 중에 저전력 수신기(311)가 버스로부터 신호를 수신하면 발진 회로부(320)의 제어 단자로 하이 레벨의 제어 신호가 인가되어, 클럭 발생이 활성화된다.
전술한 바와 같이, 발진 제어 회로부(340)는 저전력 모드에서 발진 제어 신호(OSC_EN)가 로우 레벨을 유지하더라도, 저전력 수신기(311)의 웨이크 신호를 이용하여 발진 제어 회로부(340)를 활성화 시킬 수 있다. 이 경우, 웨이크 신호에 의해 발진 제어 회로부(340)가 활성화되더라도 모드 제어 신호(STB)의 변경이 발생하기 전까지 CAN 트랜시버(300)는 저전력 모드를 지속적으로 유지할 수 있다. 그리고, 이후 저전력 수신기(311)의 신호 수신 동작이 완료되어 웨이크 신호가 로우 레벨로 변경되면, 발진 제어 회로부(340)에 의해 발진 회로부(320)가 다시 비활성화되어 클럭 신호(CLK)의 발생이 중단된다.
한편, 저전력 수신기(311)의 웨이크 신호에 의해 발진 제어 회로부(340)가 활성화되어 클럭 신호(CLK)가 디지털 회로부(330)로 입력되면, 디지털 회로부(330)는 저전력 수신기(311)의 웨이크 신호를 인식하여 이에 대한 필터링을 수행한다. 또한, 필터링을 통해 저전력 수신기(311)를 통해 수신된 웨이크 신호가 노이즈인지 리모트 웨이크업에 해당하는지 판단하고, 판단 결과에 따라서 상위 제어기로 리모트 웨이크업이 발생했음을 통보할지를 결정한다. 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 필터링을 통해 웨이크 신호가 리모트 웨이크업에 해당하는 것으로 판단되면, 하이 레벨의 RxD 신호를 로우 레벨로 변경하여, 리모트 웨이크업이 발생했음을 상위 제어기로 통보할 수 있다. 또한, 예를 들어, 디지털 회로부(330)는 디지털 필터링을 통해 저전력 수신기(311)의 웨이크 신호가 노이즈로 판단되면, RxD 신호를 변경 없이 유지한다.
전술한 제3 실시 예에 따르면, 발진 제어 회로부(340)는 저전력 모드에서 발진 제어 신호(OSC_EN)가 로우 레벨을 유지하는 상태에서, 저전력 수신기(311)의 웨이크 신호를 이용하여 발진 제어 회로부(340)를 일시적으로 활성화 시킬 수 있다. 이에 따라, 저전력 모드 동안 저전력 수신기(311)를 통해 수신되는 신호의 필터링이 가능하여, 노이즈를 CAN 메시지로 오인식하여 불필요한 웨이크업이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

Claims (11)

  1. 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 상기 클럭 신호의 발생을 제어하는 발진 제어 신호를 출력하는 디지털 회로부,
    상기 클럭 신호를 출력하며, 상기 발진 제어 신호에 따라서 활성화 또는 비활성화되는 발진 회로부,
    상기 모드 제어 신호가 저전력 모드에 대응하는 제1 레벨에서 일반 모드에 대응하는 제2 레벨로 변경되면 상기 모드 제어 신호와 상기 발진 제어 신호를 이용하여 클럭 펄스를 생성하고, 상기 클럭 펄스 또는 상기 클럭 신호를 디지털 회로부로 출력하는 클럭 제어 회로부를 포함하는 트랜시버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클럭 제어 회로부는,
    상기 모드 제어 신호를 반전 및 지연시켜 출력하는 지연 회로, 그리고
    상기 지연 회로의 출력 신호와 상기 발진 제어 신호의 반전 신호를 논리 곱 연산하는 제1 논리 게이트를 포함하는 트랜시버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클럭 제어 회로부는,
    상기 클럭 신호와 상기 발진 제어 신호를 논리 곱 연산하는 제2 논리 게이트, 그리고
    상기 제1 논리 게이트의 출력 신호와 상기 제2 논리 게이트의 출력 신호를 논리 합 연산하여 상기 디지털 회로로 출력하는 트랜시버.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지연 회로는, 적어도 하나의 인버터 또는 적어도 하나의 버퍼를 포함하는 트랜시버.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지연 회로는 상기 디지털 회로부의 셋업 타임 이상의 신호 지연을 발생시키는 트랜시버.
  6. 클럭 신호를 출력하는 발진 회로부,
    상기 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 트랜시버를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시키고, 상기 모드 제어 신호에 따라서 발진 제어 신호를 출력하는 디지털 회로부,
    상기 트랜시버가 저전력 모드로 동작 시 구동되며, 다른 노드로부터 신호를 수신하면 웨이크 신호를 출력하는 저전력 수신기, 그리고
    상기 웨이크 신호 또는 상기 발진 제어 신호를 토대로 상기 발진 회로부를 활성화 또는 비활성화시키는 발진 제어 회로부를 포함하며,
    상기 발진 제어 회로부는, 상기 모드 제어 신호가 상기 저전력 모드에 대응하는 레벨을 유지하고 상기 발진 회로부가 비활성화된 상태에서도, 상기 저전력 수신기로부터 수신되는 상기 웨이크 신호에 응답하여 상기 발진 회로부를 활성화하는 트랜시버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발진 제어 회로부는,
    상기 웨이크 신호를 반전시켜 출력하는 인버터,
    상기 인버터의 출력 신호와 상기 발진 제어 신호의 반전 신호를 논리곱 연산하여 출력하는 제1 논리 게이트, 그리고
    상기 제1 논리 게이트의 출력 신호 또는 상기 발진 제어 신호를 상기 발진 회로부로 출력하는 제2 논리 게이트를 포함하는 트랜시버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디지털 회로부는 상기 웨이크 신호에 대한 필터링을 수행하는 트랜시버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디지털 회로부는 상기 웨이크 신호에 대한 필터링 결과를 토대로 상기 웨이크 신호가 리모트 웨이크업에 대응하는지 판단하는 트랜시버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 회로부는 상기 웨이크 신호가 상기 리모트 웨이크업에 대응하면, 리모트 웨이크업이 발생했음을 상기 상위 제어기로 통보하는 트랜시버.
  11. 클럭 신호에 맞춰 동작하며, 상위 제어기로부터 수신되는 모드 제어 신호에 따라서 트랜시버를 저전력 모드 또는 일반 모드로 동작시키는 디지털 회로부,
    상기 모드 제어 신호를 반전시켜 출력하는 인버터, 그리고
    상기 클럭 신호를 생성하는 발진기를 포함하며, 상기 인버터로부터 출력되는 상기 모드 제어신호의 반전 신호를 직접 수신하며, 상기 반전 신호에 응답하여 상기 발진기를 활성화 또는 비활성화시키는 발진 회로부를 포함하며,
    상기 발진 회로부는, 상기 모드 제어 신호가 상기 저전력 모드에 대응하는 제1 레벨이면, 상기 발진기를 비활성화하고, 상기 모드 제어 신호가 상기 일반 모드에 대응하는 제2 레벨이면, 상기 발진기를 활성화하는 트랜시버.
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