KR20000001337A - 맨체스터 코딩 기법을 이용한 양방향 동기 통신 송수신 장치 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 맨체스터코딩 기법을 이용한 양방향 동기통신 송수신 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 맨체스터 코딩 기법을 이용하여 송신단에서는 데이터 정보와 클럭 정보를 동시에 전송하고, 수신단에서는 수신된 신호로부터 데이터 정보와 클럭 정보를 복원하여 처리함으로서 동시에 양방향 동기 통신을 할 수 있도록 하는 맨체스터 코딩 기법을 이용한 양방향 동기 통신 송수신 장치를 제공하고자 함.
3. 본 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 쉬프팅 시킨 직렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단; 맨체스터 코딩하여 출력하는 맨체스터 코딩 수단; 시작 비트를 발생시킨 후에 직렬 데이터를 전송하고, 전송후에 정지 비트를 발생시켜 전송하는 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단; 및 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 상기 맨체스터 코딩 수단과 상기 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단으로부터 입력되는 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 인텔 80186EC의 동기 통신에 이용됨.
Description
본 발명은 인텔 80186EC에 양방향 동기 통신을 제공하기 위한 맨체스터 코딩 기법을 이용한 양방향 동기 통신 송수신 장치에 관한 것이다.
종래의 80186EC(80186 Electronic Calculators)는 SCU(Serial Communication Unit)의 모드(mode) 0을 이용하여 동기 전송을 한다.
그리고, 이러한 동기 전송은 외부 장치와의 통신 및 다중 멀티 프로세서 통신을 하는데 이용되며, 종래의 80186EC의 SCU(Serial Communication Unit)는 송신 장치(TX machine : Transmit machine)의 TXD 핀과, 수신 장치(RX machine : Receive machine)의 RXD 핀을 이용하여 동기 전송을 제공한다.
동기 방식은 데이터와 클럭을 함께 전송한다. 클럭이 바뀔 때 데이터 값을 함께 읽으면 되기 때문에 바이트마다 시작 비트를 주지 않고 효율적으로 데이터를 전송한다.
그런데 이와 같은 동기 전송을 하기 위해서는 클럭 신호를 보내는 핀과 데이터를 전송하는 핀이 필요하다.
인텔 80186EC는 클럭 신호를 보내기 위해서 TXD 핀을, 데이터를 송/수신하기 위하여 RXD 핀을 사용한다.
도 1 은 종래의 인텔 80186EC에서의 송신 클럭과 송신 데이터 및 수신 클럭과 수신 데이터를 나타낸 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, (a)는 송신측의 TXD 핀을 통하여 송신되는 클럭 신호를 나타내고, (b)는 송신측의 RXD 핀을 통하여 송신되는 데이터 신호를 나타내며, (c)는 수신측의 TXD 핀을 통하여 수신되는 클럭 신호를 나타내고, (d)는 RXD핀을 통하여 수신되는 데이터 신호를 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이, 송신측은 클럭 신호(a)의 음의 천이(negative transition(1→0))을 이용하여 데이터(b)를 싣고, 수신측은 클럭 신호(c)의 양의 천이(positive transition(0→1))을 이용하여 데이터(d)를 복구하게 된다.
상기 종래의 방법은 단방향의 전송만을 지원한다.
그러나, 종래의 80186EC는 RXD 핀을 데이터 전송을 위한 채널로 사용하고, TXD 핀을 클럭 전송을 위한 채널로 사용함으로, 어느 한시점에서 송신 혹은 수신 만이 가능하고 동시에 양방향 동기 통신을 할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 단방향 전송은 한 시점에서 송신 혹은 수신만을 지원함으로써 데이터 전송울을 저하시키고, 운용자에게는 동기화를 고려하여야 하는 부담을 주었다.
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 맨체스터 코딩 기법을 이용하여 송신단에서는 데이터 정보와 클럭 정보를 동시에 전송하고, 수신단에서는 수신된 신호로부터 데이터 정보와 클럭 정보를 복원하여 처리함으로서 동시에 양방향 동기 통신을 할 수 있도록 하는 맨체스터 코딩 기법을 이용한 양방향 동기 통신 송수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 인텔 80186EC 에서의 송신 클럭과 송신 데이터 및 수신 클럭과 수신 데이터를 나타낸 일예시도.
도 2 는 본 발명에 이용되는 맨체스터 코딩 기법에 대한 설명도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 동기 통신 송신 장치를 나타낸 구성도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 동기 통신 수신 장치를 나타낸 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
301, 406 : 레지스터 302 : 패리티 발생기
303 : 패리티 제어기 304, 405 : 쉬프트 레지스터
305 : 맨체스터 엔코더
306 : 시작/정지 비트 발생 및 쉬프트 제어기
307, 403, 404 : 멀티 플렉서 308 : 쉬프터
401 : 맨체스터 디코더 402 : 샘플러
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송신 장치는, 외부로부터 입력받은 전송할 바이트를 외부로부터 입력되는 패리티 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 패리티 비트를 생성하여 첨가하고, 외부로부터 입력되는 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 직렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단; 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 맨체스터 코딩하여 출력하는 맨체스터 코딩 수단; 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 시작 비트를 발생시킨 후에 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 전송하고, 전송후에 정지 비트를 발생시켜 전송하는 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단; 및 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 상기 맨체스터 코딩 수단과 상기 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단으로부터 입력되는 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 수신 장치는, 외부로부터 입력받은 맨체스터 코딩된 신호로부터 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 맨체스터 디코딩 수단; 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 외부로부터 시작 비트와 전송할 데이터 및 정지 비트로 이루어진 신호를 입력받아 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 샘플링 수단; 및 상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 신호를 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 송수신 장치는, 외부로부터 입력받은 전송할 바이트를 외부로부터 입력되는 패리티 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 패리티 비트 생성하여 첨가하고, 외부로부터 입력되는 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 직렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단; 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 맨체스터 코딩하여 출력하는 맨체스터 코딩 수단; 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 시작 비트를 발생시킨 후에 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 전송하고, 전송후에 정지 비트를 발생시켜 전송하는 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단; 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 상기 맨체스터 코딩 수단과 상기 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단으로부터 입력되는 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 제 1 선택 수단; 상기 제 1 선택 수단에서 입력받은 맨체스터 코딩된 신호로부터 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 맨체스터 디코딩 수단; 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 상기 제 1 선택 수단으로부터 시작 비트와 전송할 데이터 및 정지 비트로 이루어진 신호를 입력받아 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 샘플링 수단; 및 상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 신호를 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 2 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 2 내지 4 를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 이용되는 맨체스터 코딩 기법에 대한 설명도이다.
도면에 도시된 바와 같이, (a)는 전송할 비트열을 나타내며, (b)는 맨체스터 코딩된 신호를 나타내고, (c)는 수신측에서 재생한 클럭을 나타내며, (d)는 클럭에서 재생한 데이터를 나타낸다.
맨체스터 코딩 기법이란 1은 01로 0은 10으로 데이터를 변환하는 방법을 말한다.
상기 맨체스터 코딩 기법을 이용하여 송신측에서 데이터를 전송하면 수신측에서는 1→0 또는 0→1로 천이하는 천이점을 기준으로 조금 뒤에 데이터를 읽어 데이터를 복구하고, 1→0 또는 0→1로 천이하는 천이점을 클럭의 천이점으로 인식하여 클럭을 복구한다.
도면에 도시된 바와 같이, 전송할 비트열(a)는 10011101이고, 전송할 비트열(a)을 맨체스터 코딩한 신호(b)는 0110100101011001이며, 수신측에서 재생한 클럭(c)은 맨체스터 코딩된 신호(b)의 천이점을 클럭의 천이점으로 인식하여 구하며, 이렇게 재생된 클럭을 이용하여 데이터(d)를 복구한다.
이와 같은 맨체스터 코딩 기법을 이용하면, 별도의 클럭을 사용하지 않고 데이터 전송 채널만을 이용하여 동기 방식으로 통신을 할 수 있다.
또한, 이와 같은 방식은 데이터 전송 채널만을 이용함으로써 TXD 핀을 데이터 전송을 위해서 RXD 핀은 수신을 위해서 사용할 수 있다.
그러므로, 동기화된 양방향의 전송을 할 수 있는 것이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 동기 통신 송신 장치를 나타낸 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 양방향 동기 통신 송신 장치는, 레지스터(301)와, 패리티 발생기(302)와, 패리티 제어기(303)와, 쉬프트 레지스터(304)와, 맨체스터 엔코더(305)와, 시작/정지 비트 발생 및 쉬프트 제어기(306)와, 멀티 플렉서(307) 및 쉬프터(308)를 구비하고 있다.
레지스터(301)는 외부로부터 입력되는 전송할 바이트를 저장하고 있으며, 쉬프트 레지스터(304)와 패리티 발생기(302)로 저장되어 있는 데이터를 출력한다.
패리티 발생기(302)는 상기 레지스터(301)로부터 입력되는 데이터 정보에 따라 패리티를 발생시켜 패리티 제어기(303)로 출력한다.
패리티 제어기(303)는 외부로부터 인에이블 신호가 입력됨에 따라 입력받은 패리티를 쉬프터(308)로 출력하며, 또한 외부로부터 입력되는 우수 인에이블 신호에 따라 우수 페리티를 쉬프터(308)로 출력한다.
쉬프터(306)는 패리티 제어기(303)으로부터 입력되는 패리티를 좌로 또는 우로 소정의 비트를 쉬프트하여 쉬프트 레지스터(304)로 출력한다.
쉬프터 레지스터(304)는 레지스터로부터 입력되는 전송할 바이트에 쉬프터(308)로부터 입력되는 패리티를 첨가한 후에 좌로 또는 우로 쉬프트하면서 직렬로 데이터를 맨체스터 엔코더(305)와 시작/정지 비트 발생 및 쉬프트 제어기(306)로 출력한다.
맨체스터 엔코더(305)는 쉬프트 레지스터(304)로부터 입력되는 신호에 대해 외부로부터 입력되는 보드 클럭(baud clock)에 따라 1은 10으로 0은 01로 변환하는 맨체스터 코딩을 수행한 후에 멀티 플렉서(307)로 출력한다.
시작/정지 비트 발생 및 쉬프트 제어기(306)는 쉬프트 레지스터(304)로부터 입력되는 신호를 전송하기 위하여 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 시작을 알리는 비트를 생성하여 출력한 다음 데이터를 전송한 후에, 정지를 알리는 비트를 생성하여 멀티 플렉서(307)로 출력한다.
멀티 플렉서(307)는 입력되는 신호를 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 선택하여 외부로 출력한다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 동기 통신 수신 장치를 나타낸 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 동기 통신 수신 장치는, 맨체스터 디코더(401)와, 샘플러(402)와, 제1 멀티 플렉서(403)와, 제2 멀티 플렉서(404)와, 쉬프터 레지스터(405) 및 레지스터(406)를 구비하고 있다.
맨체스터 디코더(401)는 외부로부터 맨체스터 코딩된 신호를 입력받아 데이터와 클럭을 복원하여 제1 멀티 플렉서(403)와 제2 멀티 플렉서(404)로 출력한다.
샘플러(402)는 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 송신측의 시작/정지 비트 발생 및 쉬프트 제어기(306)에서 발생되는 신호를 입력받아 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 제1 멀티 플렉서(403)와 제2 멀티 플렉서(404)로 출력한다.
제1 멀티 플렉서(403)와 제2 멀티 플렉서(404)는 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 입력되는 신호를 선택하여 쉬프트 레지스터(405)로 출력한다.
쉬프트 레지스터(405)는 제2 멀티 플렉서(404)로부터 입력되는 쉬프트 클럭에 따라 제1 멀티 플렉서(403)로부터 입력되는 데이터를 쉬프트하여 레지스터(406)로 출력한다.
레지스터(406)은 쉬프트 레지스터(406)로부터 입려되는 데이터를 일시 저장한 후에 외부로 출력한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환 , 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, TXD 핀과 RXD 핀을 데이터 채널로 활용함으로써 클럭 신호를 전송할 필요성이 없어 프로그래밍을 용이하게 할 수 있도록 하며 양방향 통신을 위해 TXD 핀과 RXD 핀을 데이터 채널로 활용함으로써 데이터 대역폭이 커지는 효과가 있다.
Claims (7)
- 외부로부터 입력받은 전송할 바이트를 외부로부터 입력되는 패리티 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 패리티 비트를 생성하여 첨가하고, 외부로부터 입력되는 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 직렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단;상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 맨체스터 코딩하여 출력하는 맨체스터 코딩 수단;외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 시작 비트를 발생시킨 후에 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 전송하고, 전송후에 정지 비트를 발생시켜 전송하는 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단; 및외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 상기 맨체스터 코딩 수단과 상기 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단으로부터 입력되는 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 송신 장치.
- 제 1 항에 있어서상기 제 1 쉬프팅 수단은,외부로부터 입력되는 전송할 바이트를 저장하고 있는 저장 수단;상기 저장 수단으로부터 입력받은 전송할 바이트에 따라 패리티를 발생시켜 출력하는 패리티 발생 수단;상기 패리티 발생 수단으로부터 입력받은 패리티를 외부로부터 입력받은 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 조절하여 출력하는 패리티 제어 수단;상기 패리티 제어 수단으로부터 조정된 패리티를 입력받아 쉬프팅시켜 출력하는 제 2 쉬프팅 수단; 및외부로부터 입력받은 쉬프트 클럭에 따라 상기 제 2 쉬프팅 수단으로부터 패리티 신호를 입력받아 상기 저장 수단으로부터 입력받은 전송할 바이트에 첨가한 후에 쉬프팅을 수행하여 직렬로 데이터를 출력하는 제 3 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 송신 장치.
- 외부로부터 입력받은 맨체스터 코딩된 신호로부터 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 맨체스터 디코딩 수단;외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 외부로부터 시작 비트와 전송할 데이터 및 정지 비트로 이루어진 신호를 입력받아 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 샘플링 수단; 및상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 신호를 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 수신 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 쉬프팅 수단은,상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 데이터 신호중에 하나를 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 선택하여 출력하는 제 1 선택 수단;상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 쉬프트 클럭 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 제 2 선택 수단;상기 제 1 선택 수단으로부터 입력받은 데이터 신호를 상기 제 2 선택 수단으로부터 입력받은 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 2 쉬프팅 수단; 및상기 제 2 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 신호를 일시 저장한 후에 외부로 출력하는 저장 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 수신 장치.
- 외부로부터 입력받은 전송할 바이트를 외부로부터 입력되는 패리티 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 패리티 비트 생성하여 첨가하고, 외부로부터 입력되는 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 직렬 데이터를 출력하는 제 1 쉬프팅 수단;상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 맨체스터 코딩하여 출력하는 맨체스터 코딩 수단;외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 시작 비트를 발생시킨 후에 상기 제 1 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 직렬 데이터를 전송하고, 전송후에 정지 비트를 발생시켜 전송하는 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단;외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 상기 맨체스터 코딩 수단과 상기 시작/정지 비트 발생 및 쉬프팅 제어 수단으로부터 입력되는 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 제 1 선택 수단;상기 제 1 선택 수단에서 입력받은 맨체스터 코딩된 신호로부터 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 맨체스터 디코딩 수단;외부로부터 입력되는 보드 클럭에 따라 상기 제 1 선택 수단으로부터 시작 비트와 전송할 데이터 및 정지 비트로 이루어진 신호를 입력받아 데이터와 쉬프트 클럭을 복원하여 출력하는 샘플링 수단; 및상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 신호를 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅 시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 2 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 송수신 장치.
- 제 5 항에 있어서상기 제 1 쉬프팅 수단은,외부로부터 입력되는 전송할 바이트를 저장하고 있는 제 1 저장 수단;상기 제 1 저장 수단으로부터 입력받은 전송할 바이트에 따라 패리티를 발생시켜 출력하는 패리티 발생 수단;상기 패리티 발생 수단으로부터 입력받은 패리티를 외부로부터 입력받은 인에이블 신호와 우수 인에이블 신호에 따라 조절하여 출력하는 패리티 제어 수단;상기 패리티 제어 수단으로부터 조정된 패리티를 입력받아 쉬프팅시켜 출력하는 제 3 쉬프팅 수단; 및외부로부터 입력받은 쉬프트 클럭에 따라 상기 제 3 쉬프팅 수단으로부터 패리티 신호를 입력받아 상기 제 1 저장 수단으로부터 입력받은 전송할 바이트에 첨가한 후에 쉬프팅을 수행하여 직렬로 데이터를 출력하는 제 4 쉬프팅 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 송수신 장치.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제 2 쉬프팅 수단은,상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 데이터 신호중에 하나를 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 선택하여 출력하는 제 2 선택 수단;상기 맨체스터 디코딩 수단과 상기 샘플링 수단으로부터 입력받은 쉬프트 클럭 신호중에 하나를 선택하여 출력하는 제 3 선택 수단;상기 제 2 선택 수단으로부터 입력받은 데이터 신호를 상기 제 3 선택 수단으로부터 입력받은 쉬프트 클럭에 따라 쉬프팅시킨 병렬 데이터를 출력하는 제 4 쉬프팅 수단; 및상기 제 4 쉬프팅 수단으로부터 입력받은 신호를 일시 저장한 후에 외부로 출력하는 제 2 저장 수단을 포함하여 이루어진 양방향 동기 통신 송수신 장치.
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1998
- 1998-06-10 KR KR1019980021545A patent/KR100294642B1/ko not_active IP Right Cessation
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