KR20000005673A - 광디스크재생시스템의저전력소모형디지탈서보장치및그의동작방법 - Google Patents

광디스크재생시스템의저전력소모형디지탈서보장치및그의동작방법 Download PDF

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Abstract

광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 그의 동작 방법이 개시된다. 광 디스크 재생 시스템에서, 연산 논리부 및 곱셈부를 갖고 디지탈 서보 기능을 수행하는 이 장치는, 정지 신호에 응답하여, 시스템 클럭 신호를 바이패스하여 주 클럭 신호로서 출력하거나 시스템 클럭 신호를 분주한 신호를 주 클럭 신호로서 출력하는 클럭 신호 생성 수단과, 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 플레이 기능및 플레이 기능 이외의 기능을 수행하기 위해 필요한 제1 프로그램을 저장하는 제1 롬과, 제1 램과, 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능을 제외한 기능들을 수행하기 위해 필요한 제2 프로그램을 저장하는 제2 롬과, 제2 램과, 정지 신호에 응답하여 연속적으로 반복되는 기능을 수행하고, 수행이 종료되면 시작 신호를 출력하는 에러 처리 수단 및 주 클럭 신호에 응답하여 동작하며, 사용자에 의해 결정된 코멘드에 상응하여 어떠한 디지탈 서보 기능을 수행할 것인가를 결정하고, 결정한 기능에 상응하여 정지 신호를 발생하고, 결정한 기능에 상응하고 시작 신호에 응답하여 제1 및 제2 롬들로부터 독출한 제1 및 제2 프로그램들을 제1 및 제2 램들을 이용하여 수행하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보장치 및 그의 동작방법{Digital servo apparatus consuming low-power for optical disk reproduction system and operation method thereof}
본 발명은 광 디스크 재생 시스템에 관한 것으로서, 특히, 광 디스크 재생 시스템에서, 저 전력을 소모하면서 디지탈 서보 기능들중의 일부 기능들을 수행할 수 있는 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
요즈음 전자 제품들의 경쟁력을 높이기 위해 새로운 기능들을 그 제품들에더 추가하며, 이러한 양상의 사이클은 더욱 가속화되고 있다. 또한, 고 집적도 응용 집적회로(ASIC:Application Specific IC)를 포함함으로서 제품의 가격 경쟁력을 높이고 있다. 그러나, 제품에 사용되는 집적회로를 설계할 때마다 하드웨어를 모두 새롭게 설계해야 하므로, 많은 시간과 노력이 필요하여 새로운 기능 추가가 상당히 어려워진다. 이러한 어려운 점을 해소하기 위해, 현재 생산되는 많은 ASIC들은 일반적인 디지탈 신호 처리기(DSP:Digital Signal Processor)나 리스크(RISC:Reduced Instruction Set Computer) 프로세서를 포함하고, 대부분의 기능들을 소프트웨어로 해결하려는 추세에 있다.
도 1은 종래의 디지탈 서보 장치의 블럭도로서, 롬(10), 램(12), 디지탈 신호 처리부(14)를 구성하는 주 제어부(16), 클럭 제어부(18), 보조 제어부(20), 인터럽트부(22), 연산 논리부(ALU:Arithmetic and Logic Unit)(24) 및 곱셈부(26)로 구성된다. 여기서, 참조부호 30은 데이타 버스를 지칭한다.
도 1에 도시된 종래의 디지탈 서보 장치는 후술되는 본 발명에 의한 디지탈 서보 장치의 설명에서 다시 언급되므로, 여기서는 설명을 생략한다.
광 디스크 재생 시스템에 있어서도, 전술한 바와 마찬가지로, 서보(servo)를 디지탈화하여 구현하는 추세에 있으며, 소프트웨어에 의한 동작을 위해 도 1에 도시된 디지탈 신호 처리부(14)를 마련하고 있다.
그러나, 전술한 광 디스크 재생 시스템이 이동성을 갖고 있을 경우, 예를 들면 휴대용인 경우, 디지탈 신호 처리부(14)를 ASIC에 응용하는 것은 많은 문제점을 야기시킬 수 있다. 일반적으로, 디지탈 신호 처리기(14)나 리스크 프로세서에 의해어떤 일을 수행하도록 하기 위해서는, 그 일을 하드웨어에 의해 수행할 경우보다 소프트웨어에 의해 수행할 경우에, 높은 주파수를 갖는 시스템 클럭 신호가 요구되므로, 많은 전류 소모가 예상된다. 즉, 많은 전류를 소모하는 종래의 디지탈 서보 장치가 한번 충전된 배터리를 연속 사용하는 이동성을 요구하는 제품들에 적용될 경우, 제품의 사용시간이 줄게 되어 제품의 경쟁력이 약화되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 소프트웨어적으로 수행되는 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능들만을 하드웨적으로 수행함으로써 전력 소모를 줄일 수 있는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 디지탈 서보 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 에러 처리부의 본 발명에 의한 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 장치의 본 발명에 의한 동작 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
상기 과제를 이루기 위해, 광 디스크 재생 시스템에서, 광 디스크 재생 시스템에서, 연산 논리부 및 곱셈부를 갖고 디지탈 서보 기능을 수행하는 본 발명에 의한 디지탈 서보 장치는, 정지 신호에 응답하여, 시스템 클럭 신호를 바이패스하여 주 클럭 신호로서 출력하거나 상기 시스템 클럭 신호를 분주한 신호를 주 클럭 신호로서 출력하는 클럭 신호 생성 수단과, 상기 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 플레이 기능및 상기 플레이 기능 이외의 기능을 수행하기 위해 필요한 제1 프로그램을 저장하는 제1 롬과, 제1 램과, 상기 디지탈 서보 기능들중 상기 플레이 기능을 제외한 기능들을 수행하기 위해 필요한 제2 프로그램을 저장하는 제2 롬과, 제2 램과, 상기 정지 신호에 응답하여 상기 연속적으로 반복되는 기능을 수행하고, 수행이 종료되면 시작 신호를 출력하는 에러 처리 수단 및 상기 주 클럭 신호에 응답하여 동작하며, 사용자에 의해 결정된 코멘드에 상응하여 어떠한 상기 디지탈 서보 기능을 수행할 것인가를 결정하고, 결정한 기능에 상응하여 상기 정지 신호를 발생하고, 결정한 기능에 상응하고 상기 시작 신호에 응답하여 상기 제1 및 상기 제2 롬들로부터 독출한 상기 제1 및 상기 제2 프로그램들을 상기 제1 및 상기 제2 램들을 이용하여 수행하는 제어 수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 광 디스크 재생 시스템에서, 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능을 하드웨어적으로 수행하는 에러 처리부 및 상기 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 상기 디지탈 서보 기능들을 소프트웨어적으로 수행하는 디지탈 신호 처리부를 포함하는 디지탈 서보 장치의 본 발명에 의한 동작 방법은, 현재 수행하여야 할 기능이 상기 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능에 해당하는가를 판단하는 단계와, 현재 수행하여야 기능이 상기 플레이 기능에 해당하면, 현재 수행하여야 할 기능이 상기 플레이 기능에 속하는 기능들중 연속적으로 반복되는 기능에 해당하는가를 판단하는 단계와, 현재 수행하여야 할 기능이 상기 연속적으로 반복되는 기능에 해당하면, 상기 에러 처리부는 상기 연속적으로 반복되는 기능을 수행하는 단계 및 현재 수행하여야 할 기능이 상기 플레이 기능에 속하는 기능들중 상기 연속적으로 반복되는 기능에 해당하지 않거나 상기 플레이 기능에 해당하지 않으면, 상기 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 상기 디지탈 서보 기능들을 상기 디지탈 신호 처리부에서 수행하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치의 구성 및 동작과 그 장치의 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 그 장치의 동작을 설명하기에 앞서, 디지탈 서보 장치에서 수행될 수 있는 디지탈 서보 기능에 대해 다음과 같이 살펴본다.
디지탈 서보 기능들은 크게 각종 자동 조정 기능, 마이콤 명령 디코딩 기능, 풀 인(pull-in) 기능 및 플레이 기능등이 있다. 그 중, 각종 자동 조정 기능이란, 포커스/트랙킹(focus/tracking) 입력 이득을 조정하고, 포커스/트랙킹 오프셋을 조정하고, 포커스/트랙킹 밸런스를 조정하고, 포커스/트랙킹 루프 이득을 조정하는 기능을 의미한다. 마이콤 명령 디코딩 기능이란, 사용자가 선택한 기능을 구분하고 각각의 선택된 기능을 처리하는 것을 의미하는데, 이러한 것으로서는 예를 들면, 곡목을 변경하거나 스킵(skip)하는 것등이 있다. 풀 인 기능이란, 사용자가 데이타 재생을 선택한 경우, 디스크의 유무를 확인하고 광 픽업(pickup)을 움직여서 포커스를 맞추고(focus servo), 광 디스크를 알맞은 속도로 회전시키고(spindle servo), 좌우 트랙을 벗어나지 않도록 하는(tracking servo)등 광 디스크에 저장된 데이타를 정확하게 읽어내기 이전에 요구되는 모든 일련의 과정들을 수행하는 기능을 의미한다. 마지막으로, 플레이 기능이란, 풀 인 기능으로 맞춰진 포커스, 트랙킹 및 스핀들 속도등을 유지하도록 포커스 에러, 트랙킹 에러 및 스핀들 속도 에러들 각각에 대한 필터(filter) 처리를 수행하는 기능을 의미한다. 여기서, 필터 처리는 저역 통과 필터 또는 대역 통과 필터 처리를 의미한다.
부연하면, 전술한 플레이 기능에는 포커스 서보 에러 처리 기능, 트랙킹 서보 에러 처리 기능, 스핀들 서보, 슬레드(sled) 서보와 평균 필터링과 같은 서보 일 기능 및 마이콤 명령 체크 및 디코딩 기능등이 있다. 이러한 플레이 기능은 88.2KHz의 주파수를 갖는 인터럽트가 발생할 때마다 반복적으로 수행된다. 즉, 인터럽트(INT)의 한 주기(1/88200)주기 동안 전술한 포커스 서보 에러 처리 기능, 트랙킹 서보 에러 처리 기능, 서보 일 기능 및 마이콤 명령 체크 및 디코딩 기능들 모두가 수행된다. 여기서, 포커스 서보 에러 처리 기능은 포커스 에러에 대한 필터 처리를 수행하기 위한 기능이고, 트랙킹 서보 에러 처리 기능은 트랙킹 에러에 대한 필터 처리를 수행하기 위한 기능으로서, 이 두 기능들은 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능들에 해당한다.
도 2는 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치의 블럭도로서, 제1 및 제2 롬들(40 및 44), 제1 및 제2 램들(42 및 46), 에러 처리부(60) 및 디지탈 신호 처리부(50)를 구성하는 제어부(52), 클럭 신호 생성부(54), 연산 논리부(56), 곱셈부(58) 및 제1 및 제2 전송 게이트들(T1 및 T2)로 구성된다. 여기서, 디지탈 신호 처리부(50)는 집적화될 수 있다.
도 2에 도시된 클럭 신호 생성부(54)는 시스템 클럭 신호(CK1)로부터 생성한주 클럭 신호(CK2)를 정지 신호(STO)에 응답하여 제어부(52)로 출력한다. 즉, 도 2에 도시된 장치가 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능들을 수행할 때 예를 들어 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)가 발생되고, 연속적이고 반복적인 기능 이외의 기능들을 수행할 때 "저" 논리 레벨의 정지 신호(STO)가 발생된다고 가정하자. 이 때, 클럭 신호 발생부(54)는 제어부(52)로부터 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)가 입력될 때 시스템 클럭 신호(CK1)를 4분주한 신호를 주 클럭 신호(CK2)로서 출력한다. 그러나, 클럭 신호 생성부(54)는 제어부(52)로부터 "저" 논리 레벨의 정지 신호(STO)가 입력될 때 시스템 클럭 신호(CK1)를 주 클럭 신호(CK2)로서 바이 패스한다.
제1 롬(40)은 포커스 서보 에러 처리 기능과 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 제외한 플레이 기능을 프로그램적으로 수행하기 위해 필요한 제1 프로그램을 저장하고, 제1 램(46)은 포커스 서보 에러 처리 기능과 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 제외한 플레이 기능이 제어부(52)의 제어하에 디지탈 신호 처리부(50)에서 수행될 때, 데이타를 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 한편, 제2 롬(44)은 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능을 제외한 모든 기능들을 소프트웨어적으로 수행하기 위해 필요한 제2 프로그램을 저장한다. 제2 램(46)은 제어부(52)의 제어하에 디지탈 신호 처리부(50)가 디지탈 서보의 기능들중 플레이 기능을 제외한 모든 기능들을 수행할 때, 데이타를 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 이 때, 제1 롬(40)에 저장된 제1 프로그램은 디지탈 신호 처리부(50)가 디지탈 서보 기능들중에서 플레이 기능을 제외한 기능들을 수행할 때 사용되기도 한다.
한편, 제어부(52)는 클럭 신호 생성부(54)로부터 출력되는 주 클럭 신호(CK2)에 응답하여 동작한다. 제어부(52)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
제어부(52)는 마이크로 컴퓨터(미도시)따위로부터 입력단자 IN3를 통해 입력한 코멘트(command)를 해석하여 현재 처리할 디지탈 서보 기능의 종류(또는 모드)를 결정하고, 결정한 모드에 따라 도 2에 도시된 각 부의 동작을 제어한다. 먼저, 제어부(52)는, 결정한 모드가 디지탈 서보 기능들중 포커스 서보 에러 처리 기능 또는 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 제외한 플레이 기능에 해당할 때, 전술한 가정에서와 같이 "저" 논리 레벨의 정지 신호(STO)를 발생하고, 제1 롬(40) 및 제1 램(42)을 인에이블시키도록 인에이블 신호들(EN1 및 EN2)를 발생하고, 제2 롬(44) 및 제2 램(46)을 디스에이블시킨다. 따라서, 디지탈 신호 처리부(50)는 제1 롬(40)로부터 독출한 제1 프로그램을 제1 램(42)을 이용하면서 처리한다. 이 때, 후술되는 제1 전송 게이트(T1)는 버스를 연결시키고, 제2 전송 게이트(T2)는 버스 연결을 차단한다.
그러나, 제어부(52)의 제어하에 디지탈 신호 처리부(50)에서 제1 프로그램을 처리하다가 연속적으로 반복되는 기능들인 포커스 서보 에러 처리 기능 또는 트랙킹 서보 에러 처리 기능이 요구될 경우, 제어부(52)는 전술한 가정에서와 같이 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)를 발생하며, 제1 램(42)만을 인에이블시키도록 인에이블 신호(EN2)를 발생하고, 제1 및 제2 롬들(40 및 44) 및 제2 램(46)을 디스에이블시키도록 인에이블 신호들(EN1, EN3 및 EN4)을 발생시킨다. 따라서, 제1 전송 게이트(T1)는 버스 연결을 차단하고, 제2 전송 게이트(T2)는 버스를 연결시키며,에러 처리부(60)는 후술되는 바와 같이 연산 논리부(56) 및 곱셈부(58)를 이용하여 해당하는 기능을 수행한다.
한편, 제어부(52)는 결정한 모드가 디지탈 서보의 기능들중 플레이 기능을 제외한 기능들에 해당하면, 제1 및 제2 롬들(40 및 44)과 제1 및 제2 램들(42 및 46)을 모두 인에이블시키도록 인에이블 신호들(EN1, EN2, EN3 및 EN4)을 발생한다. 따라서, 디지탈 신호 처리부(50)는 제1 및 제2 롬들(40 및 44)에 저장된 제1 및 제2 프로그램들을 독출하고, 독출된 프로그램들에 따라서 해당하는 기능을 제1 및 제2 램들(42 및 46)을 이용하여 수행한다.
이와 같이 코멘드로부터 결정된 기능이나 프로그램 수행중에 요구되는 기능의 종류에 따라, 롬이나 램의 디스에이블 또는 인에이블이 제어됨으로써, 도 2에 도시된 장치는 종래의 장치보다 현저하게 전류 소모를 줄일 수 있다.
게다가, 도 1에 도시된 종래의 장치와 달리, 도 2에 도시된 본 발명에 의한 장치는 수행하는 디지탈 서보 기능의 종류에 따라서 롬(10)에 제1 및 제2 롬들(40 및 44)에 필요한 프로그램만을 저장하면 되므로, 롬(10)이나 램(12)의 크기를 다음과 같이 줄일 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 롬(10)의 워드 크기가 A이고, 램(12)의 워드 크기가 B라 할 경우, 도 2에 도시된 제1 롬(40)의 워드 크기는 A/6로 할당되고, 제1 램(42)의 워드 크기는 B/4로 할당되며, 제2 롬(44)의 워드 크기는 5A/6로 할당되고, 제2 램(42)의 워드 크기는 3B/4로 할당된다. 이와 같이 램 및 롬의 크기를 분할하여 할당한 다음, 도 2에 도시된 본 발명에 의한 장치는 플레이 기능에 속하는 기능들중에서 연속적이고 반복적인 기능들 이외의 기능들을 수행할 때 제1롬(40) 및 제2 램(42)만을 엑세스하므로, 롬이나 램에서 소모되는 전류가 롬이나 램의 크기에 비례한다고 가정하면, 실질적으로 사용되는 소모 전류는 더욱 줄어들게 된다.
또한, 디지탈 신호 처리부(50)에서 소모되는 전류의 대부분은 버스(62)가 차지한다. 따라서, 버스(62)에서의 소모되는 전류를 줄이기 위해 제1 및 제2 전송 게이트들(T1 및 T2)을 마련하였다. 즉, 제1 전송 게이트(T1)는 제어부(52)로부터 출력되는 정지 신호(STO)에 응답하여 제어부(52)와 에러 처리부(60) 간의 데이타 버스 연결을 차단하거나 데이타 버스를 연결시킨다. 예를 들면, "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)에 응답하여 제1 전송 게이트(T1)는 제어부(52)와 에러 처리부(60)간의 데이타 버스의 연결을 차단한다. 따라서, 연속적이고 반복적인 기능이 수행될 때 버스(62)에서의 소모되는 전류가 줄어들수 있게 된다. 제2 전송 게이트(T2)는 제어부(52)로부터 출력되는 정지 신호(STO)에 응답하여 제1 전송 게이트(T1)와 에러 처리부(60)간에 데이타 버스의 연결을 차단하거나 데이타 버스를 연결한다. 예를 들어, "저" 논리 레벨의 정지 신호(STO)에 응답하여 제2 전송 게이트(T2)는 제1 전송 게이트(T1)와 에러 처리부(60)간의 데이타 버스의 연결을 차단한다. 이는, 에러 처리부(60)에서 처리된 데이타가 제2 전송 게이트(T2)의 우측의 데이타 버스에 실린 데이타와 충돌하는 것을 방지하기 위함이다.
이 때, 에러 처리부(60)는 제어부(52)로부터 출력되는 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)에 응답하여 플레이 기능들중 포커스 서보 에러 처리 기능 또는 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행하고, 수행이 종료되면 시작 신호(STA)를제어부(52)로 출력한다. 즉, 디지탈 신호 처리부(50)는 연속적이고 반복적인 기능을 제외한 플레이 기능을 수행하는 도중에 연속적이고 반복적인 기능의 수행이 요구되면, 수행하고 있던 기능을 중단하며, 제어부(52)는 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)를 발생하여 에러 처리부(60)에서 연속적이고 반복적인 기능이 수행되도록 한다. 이 때, 에러 처리부(60)는 연속적이고 반복적인 기능의 수행이 종료되면 시작 신호(STA)를 발생하여 제어부(52)로 출력하며, 제어부(52)는 시작 신호(STA)가 입력되면, 중단하였던 기능 즉, 연속적이고 반복적인 기능 이외의 플레이 기능을 수행한다.
전술한 연속적으로 반복하여 요구되는 디지탈 서보 기능을 하드웨어적으로 수행하기 위해, 에러 처리부(60)는 디지탈 신호 처리부(50)에 포함되는 연산 논리부(56) 및 곱셈부(58)를 제어부(52)와 공유하면서 포커스 서보 에러 처리 기능 또는 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행한다.
여기서, 도 2에 도시된 본 발명에 의한 장치는 에러 처리부(60) 및 디지탈 신호 처리부(50)에서 각각 최종적으로 에러 처리 및 디지탈 신호 처리된 데이타를 일시적으로 저장하는 서보 논리부(미도시)를 더 마련할 수 있으며, 서보 논리부(미도시)에 저장된 데이타는 디지탈/아날로그 신호 변환기(미도시)등을 통해 칩 외부로 출력되어 궁극적으로 모터(미도시)를 제어하기 위해 사용된다.
한편, 에러 처리부(60)가 연산 논리부(56)와 곱셈부(52)를 디지탈 신호 처리부(50)와 공유하면서 포커스 서보 에러 처리 기능이나 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행하는 동작을 본 발명에 의한 일실시예를 참조하면서 다음과 같이 설명한다.여기서, 도 2에 도시된 장치가 포커스 서보 에러 처리 기능이나 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행할 수 있도록 제1 전송 게이트(T1)가 버스 연결을 차단한 상태 및 제2 전송 게이트(T2)가 버스 연결을 허락한 상태에서 에러 처리부(60), 연산 논리부(56), 곱셈부(58) 및 제1 램(42)간의 연결을 간략화하여 아래의 도 3에 도시하였다.
도 3은 도 2에 도시된 에러 처리부(60)의 본 발명에 의한 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 에러 처리부(70), 디지탈 신호 처리부(72) 및 제1 램(90)으로 구성된다.
도 3에 도시된 에러 처리부(70), 디지탈 신호 처리부(72) 및 제1 램(90)은 도 2에 도시된 에러 처리부(60), 디지탈 신호 처리부(50) 및 제1 램(42)에 각각 해당하며, 동일한 기능을 수행한다. 여기서, 제1 램(90)은 두 개의 제1 및 제2 뱅크들(92 및 94)로 구성되고, 디지탈 신호 처리부(72)는 멀티플렉서(102)와 곱셈부(96) 및 연산 논리부(98)로 구성되며, 에러 처리부(70)는 AND 게이트(74), 상태 카운터(76), 제1 및 제2 어드레스 발생부들(78 및 80), 외부 출력 제어부(82), 곱셈 제어부(84), 연산 논리 제어부(86) 및 메모리 버스 제어부(88)로 구성된다.
도 3에 도시된 AND 게이트(74)는 정지 신호(STO) 및 하드웨어 클럭 신호(HWCK)를 논리곱하고, 논리곱한 결과를 상태 카운터(76)로 출력한다. 여기서, 하드웨어 클럭 신호(HWCK)는 도 2에 도시된 시스템 클럭 신호(CK1)를 분주 또는 체배하여 얻어진다. 상태 카운터(76)는 AND 게이트(74)에서 논리곱한 결과에 응답하여 카운팅 동작을 수행하고, 카운팅된 결과를 상태 신호로서 제1 및 제2 어드레스 발생부들(78 및 80), 외부 출력 제어부(82), 곱셈 제어부(84) 및 연산 논리 제어부(86)로 각각 출력한다. 이 때, 상태 카운터(76)에서 최종적으로 카운팅된 결과는 시작 신호(STA)로서 제어부(52)로 출력된다.
제1 어드레스 발생부(78)는 상태 신호에 응답하여 제1 어드레스를 발생하고, 마찬가지로, 제2 어드레스 발생부(80)는 상태 신호에 응답하여 제2 어드레스를 발생한다. 연산 논리 제어부(86)는 상태 신호에 응답하여 연산 인에이블 신호(ALU_EN)를 발생하여 연산 논리부(98)로 출력하고, 연산 논리부(98)에서 최종적으로 카운팅된 결과(ACC)를 입력하여 외부 출력 제어부(82)로 출력한다. 이 때, 외부 출력 제어부(82)는 연산 논리 제어부(86)를 통해 입력한 연산 논리부(98)의 최종적인 연산 결과(ACC)를 출력단자 OUT를 통해 외부로 출력한다. 곱셈 제어부(84)는 상태 신호에 응답하여 곱셈 인에이블 신호(MPY_EN)를 발생하여 곱셈부(96)로 출력한다.
메모리 버스 제어부(88)는 제1 램(90)의 제1 및 제2 뱅크들(92 및 94)로부터 각각 출력되는 데이타들(XB 및 YB) 및 멀티플렉서(102)로부터 출력되는 어드레스들(RIP 및 RJP)에 응답하여 제1 및 제2 어드레스들을 가변시키고, 가변된 어드레스들을 제1 및 제2 뱅크들(92 및 94)의 어드레스들(ADD1 및 ADD2)로서 출력하고, 제1 램(90)으로부터의 데이타들(XB 및 YB)을 제1 및 제2 뱅크들(92 및 94)의 데이타들(DATA1 및 DATA2)로서 출력한다.
도 3에 도시된 디지탈 신호 처리부(72)의 동작을 살펴보면, 곱셈부(96)는제1 및 제2 뱅크들(92 및 94)로부터 독출되는 데이타들(XB 및 YB)을 입력단자들(X 및 Y)로 입력하여 곱셈하고, 곱셈된 결과(P)를 연산 논리부(98)의 제1 입력단자(A)로 출력한다. 연산 논리부(98)는 제1 입력단자(A)로 입력되는 곱셈된 결과(P)와 제2 입력단자(B)로 입력되는 데이타를 연산 인에이블 신호(ALU_EN)에 응답하여 가산/감산등의 논리 연산 동작을 수행하고, 논리 연산된 결과(C)를 제2 입력단자(B)로 출력한다. 이 때, 연산 논리부(98)에서 최종적으로 논리 연산된 결과(ACC)는 연산 논리 제어부(86)로 출력된다.
한편, 도 3에 도시된 멀티플렉서(102)는 메모리 버스 제어부(88)로부터 출력되는 어드레스(ADD1 또는 ADD2) 및 디지탈 신호 처리부(72)에서 발생된 어드레스(ADDI)들중 하나를 정지 신호(STO)에 응답하여 선택하고, 선택된 어드레스들(RIP 및 RJP)을 제1 및 제2 뱅크들(94 및 94)로 각각 출력한다.
전술한 바와 같이, 에러 처리부(70)는 디지탈 신호 처리부(72)의 자원들인 곱셈부(96) 및 연산 논리부(72)를 공유하여, 포커스나 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행한다. 예를 들어, 에러 처리부(70)는 다음 표 1과 같이 각기 다른 41개의 상태들에서 포커스나 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 처리하기 위해 램(90) 및 디지탈 신호 처리부(72)의 곱셈부(96) 및 연산 논리부(98)를 제어한다.
표 1에서, INI는 초기 상태를 나타내고, WR은 기입(WRITE)을 나타내고, RD는 독출(READ)를 나타내고, INC는 증가(INCREMENT)를 나타내고, DRT는 직접(DIRECT)을 나타내는 것으로서 에러 처리부(70)가 임의의 상수로 어드레스를 직접 지정한 경우.
를 나타내며, DAT는 직접 지정된 데이타(DATA)를 나타내며, C2B는 연산 논리부(98)에서 연산된 결과 값(C)을 B로 로드(load)하는 것을 나타내며, P2A는 곱셈부(96)에
서 곱셈된 결과(P)를 연산 논리부(98)의 A에 로드하는 것을 각각 나타낸다.
또한, 표 1에서 '1'은 인에이블을 의미하고, '◎'은 어드레스 포인터에 의한램 엑세스가 이루어질 때 제1 램(90)으로 출력되어야 하는 어드레스 버스 값이 존재함을 의미하고, '◆'은 직접 어드레싱이 이루어질 때로서 램 어드레스 버스에 실려야 하는 상수값이 존재함을 의미한다.
도 4는 도 2에 도시된 광 디스크 서보 장치에서 수행되는 본 발명에 의한 동작 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 현재 처리할 기능이 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능인가 그렇지 않은 기능인가에 따라 에러 처리부(60) 또는 디지탈 신호 처리부(50)가 해당하는 기능을 수행하는 단계들(제110 및 제116 단계)로 이루어진다.
먼저, 제어부(52)는 코멘드로부터 결정한 모드가 플레이 모드인가 판단한다(제110 단계). 즉, 제어부(52)는 현재 처리할 기능이 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능에 해당하는가를 판단한다.
현재 처리할 기능이 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능에 해당하면, 도 2에 도시된 제어부(52)는 현재 수행하여야 할 기능이 플레이 기능에 속하는 기능들중에서 연속적으로 반복되는 기능 즉, 포커스 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능에 해당하는가를 판단한다(제112 단계).
현재 수행하여야 할 기능이 연속적으로 반복되는 포커스 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능에 해당하면, 에러 처리부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 하드웨어적으로 포커스 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행한다(제114 단계). 즉, 현재 수행하여야 할 기능이 연속적으로 반복되는 포커스 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능에 해당하면, 에러 처리부(60)는 제어부(52)로부터 발생된 "고" 논리 레벨의 정지 신호(STO)에 응답하여 어느 프로그램도 사용하는 것 없이 도 3에 도시된 바와 같이 순수하게 하드웨어적으로 포커스 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능을 수행한다.
그러나, 현재 수행하여야 할 기능이 플레이 기능에 속하는 기능들중 연속적으로 반복되는 기능에 해당하지 않거나 플레이 기능에 해당하지 않으면, 즉, 제110 단계를 만족하지 않거나 제112 단계를 만족하지 않으면, 디지탈 신호 처리부(50)는 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 디지탈 서보 기능들을 소프트웨어적으로 수행한다(제116 단계). 즉, 현재 수행하여야 할 기능이 플레이 기능에 속하는 기능들중에서 연속적으로 반복되는 기능에 해당하지 않으면, 제1 롬(40)에 저장된 제1 프로그램을 독출하고, 제1 램(42)을 이용하여 해당하는 기능을 소프트웨어적으로 수행한다. 또한, 현재 수행하여야 할 기능이 플레이 기능에 해당하지 않는 디지탈 서보 기능이면, 제1 및 제2 롬들(40 및 44)에 저장된 제1 및 제2 프로그램들을 독출하고, 제1 및 제2 램들(42 및 46)을 이용하여 해당하는 기능을 소프트웨어적으로 수행한다.
도 1에 도시된 종래 장치의 전류 소모와 도 2에 도시된 본 발명에 의한 장치의 전류 소모를 롬이나 램의 크기에 소모 전류가 비례한다고 가정하여 다음과 같이 비교한다.
일반적으로, 디지탈 서보 장치가 소모하는 전류는 디지탈 신호 처리부(14 또는 50) 자체에서 소모하는 전류와 프로그램을 저장하는 롬에서 소모하는 전류 및 데이타를 일시적으로 저장하는 램에서 소모하는 전류의 합으로 구성된다. 디지탈 신호 처리부(14 또는 50)의 경우는 동작 속도와 거의 비례하여 소모 전류가 증가하며, 롬의 경우는 롬에 저장된 데이타가 엑세스되는 속도 및 롬의 크기에 의해서 소모 전류가 크게 좌우된다. 램의 경우도 롬의 경우와 마찬가지이다. 사용자들은 일반적으로 휴대용 광 디스크 재생 시스템을 사용함에 있어서, 재생/멈춤, 온/오프 기능들을 반복적으로 계속 사용하는 경우는 드물고 일단 재생을 하게 되면, 그 곡이 종료될 때까지 기능 버턴(전술한 플레이 기능이 수행되도록 하는 버턴)을 제외레이 기능들을 사용하지 않는다. 즉, 디지탈 서보 기능들을 처리할 때, 전류 소모가 가장 많이 발생하는 기능은 플레이 기능이며, 플레이 이외의 기능을 수행하기 위해 소모되는 전류를 상대적으로 아주 작다. 따라서, 디지탈 서보 기능들중 60%이상을 차지하고 연속적으로 반복되는 기능인 포커스 서보 에러 처리 기능과 트랙킹 서보 에러 처리 기능들을 에러 처리부(60)에 의해 소프트웨어가 아닌 하드웨어적으로 처리하고, 이러한 기능이 에러 처리부(60)에서 수행될 때 필요하지 않은 버스, 램 및 롬의 사용이 중단되므로, 전류 소모가 줄어들 수 있다. 예컨데, 종래의 디지탈 서보 장치보다 소모 전류가 1/2로 줄어들 뿐만 아니라 종래의 디지탈 서보 장치가 88.2KHz마다 포커스 서보 에러 처리 기능, 트랙킹 서보 에러 처리 기능, 서보 일 기능 및 마이콤 명령 체크 및 디코딩 기능들을 수행하는 반면 본 발명에 의한 디지탈 서보 장치는 88..2KHz마다 서보 일 기능 및 마이콤 명령 체크 및 디코딩 기능들만을 수행하므로, 소모 전류가 1/2더 줄게되어 디지탈 서보 처리부(50)에서 소모되는 전류는 종래보다 1/4로 줄어든다. 한편, 어떠한 종류의 디지탈 서보 기능이 수행되느냐에 따라 독립적으로 롬이나 램을 인에이블시킴으로서 플레이 기능을 수행하기 위해 요구되는 롬이나 램의 크기를 줄일 수 있으므로, 도 1에 도시된 종래의 디지탈 서보 장치 대비 본 발명에 의한 장치의 전체 소모 전류(Ip)는 다음 수학식 1과 같아진다.
여기서,은 종래의 디지탈 신호 처리부(14)의 소모 전류를 나타내고,는 종래의 롬(10)의 소모 전류를 나타내고,은 종래의 램(12)의 소모 전류를 각각 나타낸다. 한편, 수학식 1은 전술한 데이타 버스의 전류 소모 절약에 대한 개념을 포함하고 있지 않다.
여기서, 에러 처리부(60)가 전류 소모에 기여하는 것처럼 보여질 수 있으나, 에러 처리부(60)는 포커스 서보 에러 처리 기능 및 트랙킹 서보 에러 처리 기능들을 수행함에 있어서, 연산 논리부(56)와 곱셈부(58)를 디지탈 신호 처리부(50)와 공유하기 때문에 그 하드웨어가 간단하게 구현될 수 있고, 표 1에 제시된 바와 같이 각종 제어 신호를 발생하기 위해서 2,000∼3000개 정도의 논리 게이트들만 있으면 충분하므로, 소모 전류가 그다지 크지 않다.
전술한 본 발명에 의한 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 방법은 컴팩트 디스크 플레이어(CDP:Compact Disk Player)와 같은 컴팩트 디스크 계열 시스템이나 디지탈 비디오 디스크(DVD:Digital Video Disk or Digital Versatile Disk) 계열 시스템 같은 광 디스크 재생 시스템에 적용될 수 있다.
한편, 전술한 본 발명에 의한 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 방법은,포커스 서보 에러 처리 기능과 트랙킹 서보 에러 처리 기능들에 국한되어 설명되었으나, 이에 국한되지 않고 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능에는 모두 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치 및 그의 동작 방법에서, 소트트웨어적으로 수행되는 디지탈 서보의 기능들중 연속하여 반복되는 기능들은 에러 처리부(60)에서 하드웨어적으로 수행하고 나머지 기능들은 디지탈 신호 처리부(50)에서 소프트웨어적으로 수행하고, 에러 처리부(60)가 연산 논리부(56)와 곱셈부(58)를 디지탈 신호 처리부(50)와 공유하여 사용하므로 에러 처리부(60)를 위해 요구되는 전체적인 논리 게이트수들의 수가 줄어들 수 있고, 어느 디지탈 서보 기능이 수행되느냐에 따라 사용되지 않는 버스를 차단하고 램이나 롬을 디스에이블하며 램이나 롬의 크기를 분할하여 사용될 수 있도록 한다. 또한, 디지탈 서보 처리를 위해 종래에는 100단계 이상이 요구되었으나 본 발명에 의한 장치는 표 1에 제시된 바와 같이 50단계이하로 종래보다 반 이상이나 단계의 수를 감소시켰다. 그러므로, 본 발명에 의한 장치는 종래의 장치에 대비하여 적은 전류를 소모하면서 디지탈 서보 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 광 디스크 재생 시스템에서, 연산 논리부 및 곱셈부를 갖고 디지탈 서보 기능을 수행하는 디지탈 서보 장치에 있어서,
    정지 신호에 응답하여, 시스템 클럭 신호를 바이패스하여 주 클럭 신호로서 출력하거나 상기 시스템 클럭 신호를 분주한 신호를 주 클럭 신호로서 출력하는 클럭 신호 생성 수단;
    상기 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 플레이 기능및 상기 플레이 기능 이외의 기능을 수행하기 위해 필요한 제1 프로그램을 저장하는 제1 롬;
    제1 램;
    상기 디지탈 서보 기능들중 상기 플레이 기능을 제외한 기능들을 수행하기 위해 필요한 제2 프로그램을 저장하는 제2 롬;
    제2 램;
    상기 정지 신호에 응답하여 상기 연속적으로 반복되는 기능을 수행하고, 수행이 종료되면 시작 신호를 출력하는 에러 처리 수단; 및
    상기 주 클럭 신호에 응답하여 동작하며, 사용자에 의해 결정된 코멘드에 상응하여 어떠한 상기 디지탈 서보 기능을 수행할 것인가를 결정하고, 결정한 기능에 상응하여 상기 정지 신호를 발생하고, 결정한 기능에 상응하고 상기 시작 신호에 응답하여 상기 제1 및 상기 제2 롬들로부터 독출한 상기 제1 및 상기 제2 프로그램들을 상기 제1 및 상기 제2 램들을 이용하여 수행하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연속적으로 반복되는 기능은 포커스 서보 에러 처리 기능인 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연속적으로 반복되는 기능은 트랙킹 서보 에러 처리 기능인 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에러 처리 수단은 상기 연산 논리부 및 상기 곱셈부를 상기 제어 수단과 공유하여 상기 연속적으로 반복되는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 에러 처리 수단은
    상기 시스템 클럭 신호로부터 분주/체배된 하드웨어 클럭 신호와 상기 정지 신호에 응답하여 카운팅 동작을 수행하고, 카운팅된 결과를 상태 신호로서 출력하며, 최종적으로 카운팅된 결과를 상기 시작 신호로서 출력하는 상태 카운터;
    상기 상태 신호에 응답하여 제1 어드레스를 발생하는 제1 어드레스 발생 수단;
    상기 상태 신호에 응답하여 제2 어드레스를 발생하는 제2 어드레스 발생 수단;
    상기 상태 신호에 응답하여 연산 인에이블 신호를 발생하는 연산 논리 제어 수단;
    상기 연산 논리 제어 수단을 통해 입력한 상기 연산 논리부의 최종적인 연산 결과를 외부로 출력하는 외부 출력 제어 수단;
    상기 상태 신호에 응답하여 곱셈 인에이블 신호를 발생하는 곱셈 제어 수단; 및
    상기 제1 램으로부터 출력되는 데이타에 응답하여 상기 제1 및 상기 제2 어드레스들을 가변시키고, 가변된 어드레스들 및 상기 제1 램으로부터의 데이타를 상기 제1 램으로 출력하는 메모리 버스 제어 수단을 구비하고,
    상기 연산 논리부는 상기 연산 인에이블 신호에 응답하여 동작하고, 상기 곱셈부는 상기 곱셈 인에이블 신호에 응답하여 동작하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 서보 장치는
    상기 정지 신호에 응답하여 상기 제어 수단과 상기 에러 처리 수단 사이의 버스 연결을 차단하는 제1 전송 게이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 디지탈 서보 장치는
    상기 정지 신호에 응답하여 상기 제1 전송 게이트와 상기 에러 처리 수단 사이의 버스 연결을 차단하는 제2 전송 게이트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은
    상기 결정한 기능이 상기 연속적으로 반복되는 기능일 때, 상기 제1 램만을 인에블시키고, 상기 제1 및 상기 제2 롬들 및 상기 제2 램을 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단은
    상기 결정한 기능이 상기 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 상기 플레이 기능일 때, 상기 제1 롬 및 상기 제1 램을 인에이블시키고, 상기 제2 롬 및 상기 제2 램을 디스에이블시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치.
  10. 광 디스크 재생 시스템에서, 디지탈 서보 기능들중 연속적으로 반복되는 기능을 하드웨어적으로 수행하는 에러 처리부 및 상기 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 상기 디지탈 서보 기능들을 소프트웨어적으로 수행하는 디지탈 신호 처리부를 포함하는 디지탈 서보 장치의 동작 방법에 있어서,
    현재 수행하여야 할 기능이 상기 디지탈 서보 기능들중 플레이 기능에 해당하는가를 판단하는 단계;
    현재 수행하여야 기능이 상기 플레이 기능에 해당하면, 현재 수행하여야 할 기능이 상기 플레이 기능에 속하는 기능들중 연속적으로 반복되는 기능에 해당하는가를 판단하는 단계;
    현재 수행하여야 할 기능이 상기 연속적으로 반복되는 기능에 해당하면, 상기 에러 처리부는 상기 연속적으로 반복되는 기능을 수행하는 단계; 및
    현재 수행하여야 할 기능이 상기 플레이 기능에 속하는 기능들중 상기 연속적으로 반복되는 기능에 해당하지 않거나 상기 플레이 기능에 해당하지 않으면, 상기 연속적으로 반복되는 기능을 제외한 상기 디지탈 서보 기능들을 상기 디지탈 신호 처리부에서 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 시스템의 저 전력 소모형 디지탈 서보 장치의 동작 방법.
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