KR102006068B1

KR102006068B1 - 인터페이스 변환장치

Info

Publication number: KR102006068B1
Application number: KR1020170088911A
Authority: KR
Inventors: 김우준; 이재환; 홍성수; 조현대; 양예진
Original assignee: 사단법인 엑시콘산학공동연구소; 주식회사 엑시콘
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2017-07-13
Publication date: 2019-07-31
Also published as: KR20190007656A

Abstract

본 발명은 개발제품과 호스트 컴퓨터 사이에 연결되어 인터페이스 호환의 기능을 수행하는 인터페이스 변환 장치에 관한 것으로서 호스트 컴퓨터와 통신 신호 및 데이터를 송수신하고 스위치부의 동작에 따라 개발제품과 호환되는 인터페이스로 변환되는 인터페이스 변환부 내에 프로토콜을 변환하는 프로토콜 변환부와 프로토콜에 따른 데이터 전송속도 및 데이터 길이 중 적어도 어느 하나를 변환하는 동작설정 변환부를 포함하도록 하여 여러 포트로의 동시 전송이 가능하도록 하는 일대다 채널 인터페이스 변환이 가능하게 할 수 있다.

Description

인터페이스 변환장치{Device for converting interface}

본 문서는 호스트 컴퓨터의 시리얼 통신 라인을 기초로 다양한 통신이 가능하도록 인터페이스 규격 및 인터페이스 동작 설정을 변환하여 여러 포트로의 동시 전송이 가능하도록 하는 인터페이스 변환장치에 관련된다.

각종 하드웨어 제품을 개발하는 과정에서 초기 제작 된 개발제품을 테스트하거나 검증을 하기 위해서는 개발제품을 호스트 컴퓨터에 연결하여 PC를 통한 통신을 수행하게 된다. 주로 호스트 컴퓨터의 시리얼 포트를 이용한 시리얼 통신이 사용된다.

그러나, 호스트 컴퓨터의 시리얼 포트를 이용한 시리얼 통신을 하기 위하여는 개발제품 마다 시리얼 통신을 위한 회로 개발이 수행되어야 한다. 또한, 호스트 컴퓨터와 개발제품이 동일한 인터페이스 규격(프로토콜)을 사용한다고 할지라도 개발제품이 사용하는 인터페이스의 신호 크기, 속도, 데이터 길이가 호스트 컴퓨터가 사용하는 그것들과 차이가 있으므로 원활한 통신을 수행할 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 사용자는 복수의 인터페이스 변환기를 사용하여야 하는 불편이 있고 시스템의 효율성이 저하된다.

한국특허공보(공개공보번호: 10-2011-0080524, “프로토콜 인터페이스 변환장치 및 방법”)는 프로토콜 분석부, 위상 채널 생성부, 데이터 채널 생성부를 포함하는 프로토콜 변환기를 구성하는 것을 개시하고 있으나 인터페이스의 신호 크기, 속도, 데이터 길이를 변환하는 구성에 관하여는 개시되어 있지 않다.

본 발명은 개발제품에 사용되는 통신 인터페이스와 무관하게 호스트 컴퓨터와 연결하여 호환적으로 제품의 테스트 및 검증을 수행할 수 있도록 하기 위하여 인터페이스 규격 및 인터페이스 동작 설정을 변환하여 여러 포트로의 동시 전송이 가능하도록 하는 일대다 채널 인터페이스 변환장치에 관련된다.

이러한 목적을 달성하기 위한 일 양상에 따른, 개발제품과 호스트 컴퓨터 사이에 연결되어 인터페이스 호환의 기능을 수행하는 인터페이스 변환 장치에 있어서,

호스트 컴퓨터와 통신 신호 및 데이터를 송수신하고 스위치부의 동작에 따라 개발제품과 호환되는 인터페이스로 변환되는 인터페이스 변환부,

인터페이스 변환부는 프로토콜을 변환하는 프로토콜 변환부와 프로토콜에 따른 데이터 전송속도 및 데이터 길이 중 적어도 어느 하나를 변환하는 동작설정 변환부를 포함하고,

인터페이스 변환부의 변환된 인터페이스 정보에 따라 소정의 신호크기를 명령하는 명령신호를 생성하는 신호크기 명령부,

신호크기 명령부로부터 명령신호를 수신하고 명령신호에 따라 동작 설정 변환부의 출력 신호를 소정의 크기로 변환하여 개발제품에 송신을 하는 제1의 신호크기 변환부와,

개발제품으로부터 신호를 수신하여 소정의 크기로 변환하고 변환된 신호를 인터페이스 변환부로 송신을 하는 제2의 신호크기 변환부를 포함하는 인터페이스 변환 장치를 구성한다.

본 발명은 제품의 개발 단계에서 별도의 인터페이스 장치 없이 개발 테스트 및 검증이 일대다 채널로 호환적으로 가능하여 개발비용을 절감하고 편의성을 증대시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 인터페이스 변환 시스템을 설명하는 블록 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한 전술한, 그리고 추가적인 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 명백해질 것이다. 본 명세서에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한 당업자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해된다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 인터페이스 변환 시스템을 설명하는 블록 도면이다. 도시된 바와 같이, 인터페이스 변환 시스템은 인터페이스 변환 장치(100), 호스트 컴퓨터(200), 개발제품(300), 인터페이스 변환부(110), 프로토콜 변환부(111), 동작설정 변환부(112), 신호크기 명령부(120), 제1의 신호크기 변환부(130), 제2의 신호크기 변환부(140), 제1의 버퍼(150), 제2의 버퍼(160), 스위치부(170), 표시부(180)로 구성될 수 있다.

개발제품(300)과 호스트 컴퓨터(200) 사이에 연결되어 인터페이스 호환의 기능을 수행하는 인터페이스 변환 장치(100)에 있어서, 호스트 컴퓨터(200)와 통신 신호 및 데이터를 송수신하고 스위치부(170)의 동작에 따라 개발제품(300)과 호환되는 인터페이스로 변환되는 인터페이스 변환부(110)와, 인터페이스 변환부(110)는 프로토콜을 변환하는 프로토콜 변환부(111)와, 프로토콜에 따른 데이터 전송속도 및 데이터 길이 중 적어도 어느 하나를 변환하는 동작설정 변환부(112)를 포함하고, 인터페이스 변환부(110)의 변환된 인터페이스 정보에 따라 소정의 신호크기를 명령하는 명령신호를 생성하는 신호크기 명령부(120)와, 신호크기 명령부(120)로부터 명령신호를 수신하고 명령신호에 따라 동작 설정 변환부(112)의 출력 신호를 소정의 크기로 변환하여 개발제품에 송신을 하는 제1의 신호크기 변환부(130)와, 개발제품으로부터 신호를 수신하여 소정의 크기로 변환하고 변환된 신호를 인터페이스 변환부(110)로 송신을 하는 제2의 신호크기 변환부(140)를 포함하는 인터페이스 변환 장치로 구성될 수 있다. 스위치부(170)는 사용자에 의해 인터페이스 정보값을 변환하는 수단으로서 터치스크린, 키보드, 마우스를 포함할 수 있다.

개발제품(300)은 개발하고자 하는 각종 전기전자 제품 또는 기계제품을 의미할 수 있다. 예를 들면 개발하고자 하는 반도체 테스트 장비일 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 호스트컴퓨터(200)는 개발제품의 테스트 및 성능 검증을 위한 개인용 컴퓨터(Personal Computer)를 의미할 수 있으며 데스크탑, 랩탑, 테블릿, 스마트폰, PDA를 포함할 수 있다. 인터페이스 변환부(110)는 통신 인터페이스를 변환하는 기능부 일 수 있다. 인터페이스 변환부(110)는 프로그램이 가능한 비메모리 반도체로서 FPGA(Field-Programmable Gate Array)로 구성될 수 있다. 인터페이스 변환부(110)는 다음 2개의 블록을 포함하여 구성될 수 있는데, 즉 프로토콜을 변환하는 프로토콜 변환부(111)와 프로토콜에 따른 데이터 전송속도, 데이터 길이, 주파수를 변환하는 동작설정 변환부(112)가 포함될 수 있다. 프로토콜 변환부(111)는 개발제품의 프로토콜에 매칭되는 프로토콜로 변환할 수 있다. 따라서 프로토콜(인터페이스 규격)은 UART, 12C, SPI, PMBUS를 포함하며 이에 한정되지 않는다. 따라서 미리 UART, I2C, SPI, PMBUS가 프로토콜 변환부(111)에 포멧(Format) 되어 있어 사용자가 스위치부(170)의 조작으로 모드(Mode)를 선택하여 개발제품에 매치되는 프로토콜로 변환되게 할 수 있다. 호스트컴퓨터와 개발제품이 동일한 프로토콜을 사용하는 경우(예, UART)에는 프로토콜 변환을 하지 않고 동작 설정 변환부(112)만이 동작할 수 있다.

변환된 프로토콜에 따라 동작설정 변환부(112)는 데이터 전송속도, 데이터 길이, 신호 주파수 중 적어도 어느 하나를 변환할 수 있다. 예를들어, 개발제품에 전송할 데이터 길이를 3Byte로 변환할 수 있다. 신호크기 명령부(120)는 인터페이스 변환부(110)의 변환된 인터페이스 정보에 따라 소정의 신호크기(Signal Level)를 명령하는 명령신호를 생성할 수 있다. 제1의 신호크기 변환부(120)는 신호크기 명령부로부터 명령신호를 수신하고 명령신호에 따라 동작 설정 변환부(112)의 출력 신호를 소정의 크기로 변환하여 개발제품에 송신을 할 수 있다. 예를 들어, 특정 프로토콜에 따라 개발제품에 3.3V를 공급하여야 한다면 신호크기 명령부(120)는 제1의 신호크기 변환부(120)에 3.3V의 명령신호를 송신하고 제1의 신호크기 변환부(120)는 동작 설정 변환부(112)의 출력 신호, 1.5V를 3.3V로 변환하여 개발제품에 적합한 크기로 공급할 수 있다. 개발제품(300)과 인터페이스 변환부(110) 또는 개발제품(300)과 호스트컴퓨터(200)와의 전송속도 차이를 해결하기 위해 제1의 신호크기 변환부(120)와 개발제품(300) 사이에 제1의 버퍼(150)를 삽입할 수 있다. 제2의 신호크기 변환부(140)은 개발제품(300)으로부터 신호를 수신하여 소정의 크기로 변환하고 변환된 신호를 인터페이스 변환부(110)로 송신을 하는 기능을 수행할 수 있다. 개발제품(300)과 인터페이스 변환부(110) 또는 개발제품(300)과 호스트컴퓨터(200)와의 전송속도 차이를 해결하기 위해 제2의 신호크기 변환부(140)와 인터페이스 변환부(110) 사이에 제2의 버퍼(160)를 삽입할 수 있다. 제2의 신호크기 변환부(140)의 출력값은 인터페이스 변환부(110)로 입력되어 호스트컴퓨터에 적합한 프로토콜, 데이터 길이, 데이터 속도 또는 주파수로 변환되어 호스트컴퓨터로 입력될 수 있다.

인터페이스 변환 장치(100)는 호스트컴퓨터의 메인보드에 구비된 시리얼포트에 연 될 수 있다. 인터페이스 변환 장치(100)는 호스트컴퓨터에 내장될 수 있고 외장 될 수도 있다.

또 다른 일시예에 따른 인터페이스 변환 장치(100)는 인터페이스 변환부(110)의 인터페이스 변환 상태를 표시하는 표시부(180)를 더 포함할 수 있다. 따라서 변환된 프로토콜 상태 정보, 변환된 데이터 전송속도, 변환된 데이터 길이 또는 변환된 신호주파수를 표시할 수 있다.

표시부(180)는 상기 스위치부(170)와 통합될 수 있다. 즉 터치스크린을 통해 표시(출력)와 입력을 동시에 구현할 수 있다.

인터페이스 변환부(110)의 변환 모드 블록은 아래 표1과 같이 인터페이스 변환 장치 내의 스위치를 통해 인터페이스 변환 설정 모드로 진입을 하고 호스트컴퓨터 시리얼 통신의 최소 데이터 길이의 정보를 통해 변환될 프로토콜의 종류 및 출력 포트 수 등을 설정할 수 있다. 또한, 신호크기(레벨), 데이터 길이(byte 단위), 출력포트(1-128), 출력포트옵션(짝수, 홀수, 전체)를 선택할 수 있다.

Address				Data				Description
7	6	5	4	3	2	1	0
0x		1		4bit data				Protocol mode select / 1: UART, 2: I2C, 3: SPI, 4: PMBUS
0x		2		4bit data				IF Signal Level select / 1: 1.2V, 2: 1.8V, 3: 2.5V, 4: 3.3V
0x		3		4bit data				Data length select / 1: 1byte, 2: 2byte, 3: 3byte, 4: 4byte
0x		4		4bit data				IF Port select [16:1]
0x		5		4bit data				IF Port select [32:17]
0x		6		4bit data				IF Port select [48:33]
0x		7		4bit data				IF Port select [64:49]
0x		8		4bit data				IF Port select [80:65]
0x		9		4bit data				IF Port select [96:81]
0x		a		4bit data				IF Port select [112:97]
0x		b		4bit data				IF Port select [16:1]
0x		c		4bit data				IF Port select / 1: All Port select, 2: All Port deselect, 3: Odd Port, 4: Even Port

100 : 인터페이스 변환 장치
200 : 호스트 컴퓨터
300 : 개발제품
110 : 인터페이스 변환부
111 : 프로토콜 변환부
112 : 동작설정 변환부
120 : 신호크기 명령부
130 : 제1의 신호크기 변환부
140 : 제2의 신호크기 변환부
150 : 제1의 버퍼
160 : 제2의 버퍼
170 : 스위치부
180 : 표시부

Claims

반도체 테스트 장비와 호스트 컴퓨터 사이에 연결되어 인터페이스 호환의 기능을 수행하는 인터페이스 변환 장치에 있어서,
호스트 컴퓨터와 통신 신호 및 데이터를 송수신하고 스위치부의 동작에 따라 반도체 테스트 장비와 호환되는 인터페이스로 변환되는 인터페이스 변환부;
인터페이스 변환부는 프로토콜을 변환하는 프로토콜 변환부;와 프로토콜에 따른 데이터 전송속도 및 데이터 길이를 변환하는 동작설정 변환부;를 포함하고,
인터페이스 변환부의 변환된 인터페이스 정보에 따라 소정의 신호크기를 명령하는 명령신호를 생성하는 신호크기 명령부;
신호크기 명령부로부터 명령신호를 수신하고 명령신호에 따라 동작 설정 변환부의 출력 신호를 소정의 크기로 변환하여 반도체 테스트 장비에 송신을 하는 제1의 신호크기 변환부와;
반도체 테스트 장비로부터 신호를 수신하여 소정의 크기로 변환하고 변환된 신호를 인터페이스 변환부로 송신을 하는 제2의 신호크기 변환부;를 포함하는 인터페이스 변환 장치.
제1항에 있어서, 인터페이스 변환부의 인터페이스 변환 상태를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인터페이스 변환 장치.