KR20000032200A - 직렬통신시스템 점검회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직렬통신시스템에서 시스템의 고장유무를 점검하는 회로에 관한 것이다. 루프백커넥터같은 외부장치를 통신시스템의 통신단자에 접속하여 점검하는 방법이 점검속도도 느리고 여러 가지로 불편하므로 이를 개선한 것이다. 이를 위해 데이터송신단자와 데이터수신단자를 제어수단을 이용하여 미리 연결시켜 놓으므로써, 별도의 외부장치없이 소프트웨어적으로 자체적으로 점검이 가능하다. 평상시 통신할 때는 제어수단을 오프시키고 점검할 때는 제어수단을 온시켜 데이터송신단자의 출력신호가 데이터수신단자로 입력되게 하여 루프백시험에 의해 시스템을 점검한다. 루프백커넥터를 접속하여 수동으로 점검하지 않으므로 훨씬 간편하고, 점검시간도 상당히 줄일 수 있다.

Description

직렬통신시스템 점검회로

본 발명은 직렬통신시스템의 점검에 관한 것으로 특히, 통신시스템 자체의 통신용 드라이버(Driver)의 고장유무를 자체적으로 점검하는 회로에 관한 것이다.

직렬통신을 위한 시스템에는 데이터를 송신하는 TxD(Transmit Data)단자와 데이터를 수신하는 RxD(Receive Data)단자가 있다. 따라서 두 시스템 간에 직렬 통신이 이루어질 경우 TxD단자로 데이터를 송신하면, 상대 시스템에서는 RxD단자로 데이터를 수신한다.

그러나 통신 도중 어떠한 원인에 의한 것인지는 모르나 데이터의 송수신이 안 되는 경우가 간혹 발생한다. 통신선로의 문제일 수도 있지만 통신선로를 모두 점검한다는 것은 점검시간, 점검인원 등의 문제가 따르기 때문에 간단한 문제가 아니다. 따라서 일단은 시스템 자체의 고장인지 점검해 볼 필요가 있으며, 이럴 경우 어떻게 점검해야 하는지 점검방법을 알아야 한다.

이에 따라 시스템의 고장을 점검하는 방법에 대해서 일반적으로 이용되고 있는 방법을 설명한다.

종래 기술에 따른 직렬통신시스템 고장유무 점검회로를 도1을 참조하여 상세히 설명한다.

직렬통신을 위해 국제적으로 규정한 인터페이스방식에는 여러 가지가 있는데 도1에 도시된 것은 RS-422 인터페이스방식에 대한 것이다.

점검회로의 구성을 살펴보면, 직렬통신시스템 본체의 통신단자(20)와, 상기 통신단자(20)에 접속할 수 있는 별도의 커넥터(10)가 있다. 상기 통신단자(20)는 여러개의 핀(pin)중 통신을 위해 꼭 필요한 TxD +/-단자와 RxD +/-단자만 나타내었다.

TxD단자에는 국제 규정에 따라서 데이터를 통신선로를 통해 송신하기 전에 기준신호(TxD -)와 이 기준신호에 대한 데이터신호(TxD +)로 분리해주는 트랜시버(Tranceiver ; U1)가 있다. 이와는 반대로 통신선로로부터 들어온 기준신호(RxD -)와 데이터신호(RxD +)를 하나의 데이터로 변환해서 RxD단자로 출력해주는 리시버(Receiver ; U2)가 있다.

한편 커넥터(10)에는 본체의 통신단자에 접속했을 때 TxD + 단자와 동일선상에 위치하는 제1단자(1)와, TxD - 단자와 동일선상에 위치하는 제2단자(2)와, RxD + 단자와 동일선상에 위치하는 제3단자(3), RxD - 단자와 동일선상에 위치하는 제4단자(4)가 있다. 그리고 상기 제1단자(1)와 제3단자(3)는 내부적으로 연결되고, 또한 제2단자(2)와 제4단자(4)가 내부적으로 연결되어 있다.

상기 구성에 의한 종래의 직렬통신시스템 점검회로의 동작을 설명한다.

시스템의 고장유무를 점검하기 위해서는 일단 커넥터(10)를 본체의 통신단자(20)에 접속한다. 이렇게 접속하면 상기 커넥터(10)의 제1,제2단자(2)는 본체의 TxD +/- 단자와 연결되고, 제3,제4단자(4)는 RxD +/- 단자와 접속한다. 제1단자(1)와 제3단자(3), 제2단자(2)와 제4단자(4)는 커넥터(10) 내부적으로 서로 연결되어 있기 때문에 결과적으로 TxD + 단자는 RxD + 단자와 연결되고, TxD - 단자는 RxD - 단자와 연결된다.

상기와 같은 상태에서 시스템 운영자가 통신시스템에 프로그램 또는 적당한 수단으로 조작을 가하여 TxD단자로 신호를 출력한다. 만약 RxD단자에서 TxD단자로 보낸 신호와 동일한 신호가 검출되면 통신시스템은 정상적으로 동작하는 것이다. 그러나 이와 반대로 RxD단자에서 신호가 검출되지 않으면 통신시스템이 정상이 아닌 것이다.

시스템이 정상일 경우 상기 TxD단자에서 출력된 신호는 트랜시버(U1)에 의해 TxD +/- 신호가 된다. 그리고 상기 TxD + 신호는 커넥터(10)의 제1단자(1)로, 상기 TxD - 신호는 커넥터(10)의 제2단자(2)로 입력된다. 상기 제1단자(1)는 제3단자(3)와 연결되어 있으므로 TxD + 신호는 제3단자(3)를 거쳐 RxD + 신호단자로 입력된다. 또한 제2단자(2)는 제4단자(4)와 연결되어 있으므로 TxD - 신호는 제4단자(4)를 거쳐 RxD - 신호단자로 입력된다. 이렇게 입력된 RxD +/- 신호는 리시버(U2)를 거쳐 RxD단자로 입력된다.

이상과 같은 점검방법을 외부에 전기적인 신호의 흐름 루프를 만들어 행하는 시험이라 하여 루프백(Loopback)시험이라 하고, 상기 커넥터(10)를 루프백커넥터라 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 이러한 점검방법은 통신시스템과 통신선로의 접속을 끊고, 루프백커넥터를 접속해야 하는 불편함이 있다. 통신시스템이 한 두대가 아니고 수십대일 경우 모든 시스템을 일일이 커넥터를 접속하여 점검해야 한다면 점검시간은 오래 걸리고, 점검인원 등의 동원에 따른 불편이 한 두가지가 아닐 것이다.

또한 커넥터는 소형이기 때문에 항상 본체에 커넥터를 부착해놓지 않으면 잃어버릴 수 있다는 것과, 개별의 커넥터의 제작 비용은 통신시스템의 가격상승을 가져온다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 시스템자체적으로 고장유무를 신속하게 점검할 수 있는 점검회로를 제공하는데 있다.

도1은 종래 기술에 따른 직렬통신시스템 점검회로.

도2는 본 발명에 따른 직렬통신시스템 점검회로.

*도면의 주요부분에 대한 상세한 설명*

U1 : 트랜시버 U2 : 리시버

U3,U4 : 3상태버퍼 10 : 커넥터

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 직렬통신시스템 점검회로는, 데이터송신단자에서 출력한 송신데이터를 임의의 직렬통신 인터페이스방식에 맞는 전기적인 상태로 변환해주는 송신데이터변환수단과, 외부에서 입력된 수신데이터를 상기 인터페이스방식에 맞는 전기적인 상태로 변환해주는 수신데이터변환수단과, 통신시 상기 송신데이터변환수단의 출력이 데이터수신단자로 입력되지 못하도록 차단하는 제1차단수단과, 점검시 상기 수신데이터변환수단의 출력이 데이터수신단자로 입력되지 못하도록 차단하는 제2차단수단을 구비함을 특징으로 한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 도2에 도시한 RS-422 통신시스템 점검회로의 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 도2에 도시된 회로는 시스템의 TxD단자와 RxD단자를 3상태버퍼를 이용하여 미리 연결시켜 놓고 3상태버퍼를 온/오프하므로써 통신과 루프백시험이 가능하게 한 것이다.

구성요소를 살펴보면, 데이터를 송신하는 TxD단자와, 데이터를 수신하는 RxD단자, 그리고 RS-422 인터페이스 규격에 맞게 TxD단자에서 출력한 신호를 TxD +/- 신호 즉, 송신데이터를 기준신호와 데이터신호로 변환해주는 트랜시버(U1)와, 이 트랜시버(U1)와는 반대로 기준신호와 데이터신호를 수신데이터로 변환해주는 리시버(U2), 마지막으로 제어신호에 의해 신호의 흐름을 제어할 수 있는 3상태버퍼(U3,U4)가 있다.

일반적으로 3상태버퍼에는 입력단자, 출력단자 외에 제어단자가 있다. 이 제어단자가 하이일 때 3상태버퍼의 입력은 그대로 출력되고, 제어단자가 로우일 때 3상태버퍼의 출력단자는 하이임피던스상태가 된다. 이와 같이 하이임피던스상태가 되면 어떤 두 단자가 도선에 의해 외견상으로는 연결되어 있더라도, 전기적으로는 연결이 끊어진 것과 같은 상태가 된다.

한편 상기 트랜시버(U1)의 두 출력단자(TxD +, TxD -)는 도2에는 도시하지 않았지만 통신선로와 연결되고, 또한 제1 3상태버퍼(U3)의 두 입력단자(11,12)와 연결된다. 그리고 상기 제1 3상태버퍼(U3)의 출력단자(14)는 RxD단자와 연결된다.

상기 제1 3상태버퍼(U3)는 TxD단자에서 출력한 신호를 다시 RxD단자로 입력시킬 수 있도록 한 것으로 종래의 루프백커넥터와 동일한 역할을 해준다.

제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)는 셀프테스트단자(SELF TEST)와 연결된다.

한편 리시버(U2)의 두 입력단자(RxD +, RxD -)는 도2에는 도시하지 않았지만통신선로와 연결되고, 리시버(U2)의 출력단자는 제2 3상태버퍼(U4)의 입력단자(15)와 연결된다.

상기 제2 3상태버퍼(U4)는 통신선로에 시스템이 그대로 연결된 상태에서 시스템을 점검하기 위한 것으로, 점검중에 통신데이터가 통신선로를 거쳐 RxD단자로 입력되는 것을 차단하는 역할을 한다.

이러한 이유로 상기 제2 3상태버퍼(U4)의 출력단자(16)는 RxD단자와 연결되고, 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)는 제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)와 마찬가지로 셀프테스트단자(SELF TEST)와 연결된다. 다만 제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)와 다른 점은 상기 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)는 외부 입력신호를 일단 반전시켜 내부로 입력시키는 구조로 되어 있다는 것이다.

즉, 셀프테스트단자(SELF TEST)의 출력신호에 따라서 제1 3상태버퍼(U3)와 제2 3상태버퍼(U4)의 동작이 제어된다.

상기 구성에 의한 본 발명의 동작을 설명한다.

평상시 외부시스템과 통신을 할 때는 일단 셀프테스트단자(SELF TEST)로 로우를 출력한다. 그러면 상기 셀프테스트단자(SELF TEST)와 제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)는 연결되어 있으므로 제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)로 로우신호가 입력된다. 그러면 제1 3상태버퍼(U3)의 출력은 하이임피던스상태가 되어 RxD단자와 제1 3상태버퍼(U3)의 입력단자(11,12)는 전기적으로 연결이 끊어진다.

이러한 상태에서 TxD단자에서 보낸 데이터는 제1 3상태버퍼(U3)의 입력으로 되지 못하고 통신선로를 거쳐 외부로만 송신될 수 있다.

한편 상기 셀프테스트단자(SELF TEST)에서 출력된 로우신호는 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)로도 입력된다. 그러면 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)는 외부 입력신호를 반전시켜서 내부로 입력시키므로 내부로 하이신호가 입력된다. 따라서 제어단자(17)가 하이이면 제2 3상태버퍼(U4)는 입력을 그대로 출력할 수 있는 상태가 되므로 리시버(U2)의 출력은 RxD단자로 입력될 수 있다.

이러한 상태에서 TxD단자를 통하여 통신데이터를 송신하면 트랜시버(U1)에 의해 기준신호(TxD -)와 데이터신호(TxD +)로 변환되고, 제1 3상태버퍼(U3)의 입력단자(11,12)쪽은 전기적으로 연결이 끊어진 상태이므로 통신선로를 통하여 외부로 출력된다.

또한 통신선로를 통하여 외부에서 들어온 신호(RxD +, RxD -)는 리시버(U2)에 의해 통신데이터로 변환되고, 제2 3상태버퍼(U4)는 입력을 그대로 출력할 수 있으므로 통신데이터는 제2 3상태버퍼(U4)를 거쳐 RxD단자로 입력된다.

이렇게 되어 정상적으로 TxD단자에서는 외부로 데이터를 송신하고, RxD단자에서는 외부 데이터를 수신하는 것이 가능하다.

이제는 시스템의 고장유무를 점검할 때의 동작에 대해서 설명한다.

시스템을 점검할 때는 셀프테스트단자(SELF TEST)로 하이를 출력한다. 그러면 제1 3상태버퍼(U3)의 제어단자(13)로는 하이가 입력되고, 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)로는 반전되어 로우가 입력된다. 그러면 제1 3상태버퍼(U3)는 입력을 그대로 출력할 수 있게 되므로 TxD단자에서 출력한 데이터는 외부로 송신될 수 있을 뿐만아니라 제1 3상태버퍼(U3)를 통하여 RxD단자로 입력될 수 있다.

한편 제2 3상태버퍼(U4)의 제어단자(17)로 로우가 입력되면, 제2 3상태버퍼(U4)의 출력단자(16)는 하이임피던스상태가 된다. 그러면 리시버(U2)의 출력단자와 RxD단자는 전기적으로 연결이 끊어지고, RxD단자는 통신선로를 통해 외부에서 들어온 데이터를 수신하지 못한다.

이러한 상태에서 프로그램 또는, 적당한 수단을 이용하여 TxD단자로 신호를 보낸다. 만약 RxD단자에서 TxD단자에서 출력한 신호가 검출되면 시스템은 정상이고, 검출되지 않으면 시스템이 고장이다고 판단하면 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 직렬통신시스템 점검회로는 TxD단자와 RxD단자간을 전기적인 제어신호에 의해 온/오프한다. 이것은 종래의 루프백커넥터를 접속한 것과 동일한 결과를 가져온다. 그러나 루프백커넥터 같은 별도의 외부장치없이 자체적으로 점검이 가능하다. 따라서 수동으로 루프백커넥터를 접속하여 점검할 때보다 훨씬 간편하고, 시스템 점검에 필요한 시간도 상당히 단축된다. 대규모의 시스템에서는 정기적으로 점검하는 경우가 있는데 이러한 경우에 프로그램을 이용하여 자동적으로 모든 시스템의 셀프테스트단자에 신호를 보내게 하면 단시간 내에 점검이 가능하다.

또한, 발명에 따른 점검회로는 실시예로 보인 RS-422 인터페이스방식뿐만아니라 RS-232C, RS-423, RS-449 등 다른 모든 직렬통신시스템에 적용가능하다.

Claims (3)

1. 데이터송신단자에서 출력한 송신데이터를 임의의 직렬통신 인터페이스방식에 맞는 전기적인 상태로 변환해주는 송신데이터변환수단과;

   외부에서 입력된 수신데이터를 임의의 직렬통신 인터페이스방식에 맞는 전기적인 상태로 변환해주는 수신데이터변환수단과;

   통신시는 상기 송신데이터변환수단의 출력이 데이터수신단자로 입력되지 못하도록 하고, 점검시는 상기 송신데이터변환수단의 출력이 데이터수신단자로 입력되도록 개폐하는 제 1 개폐수단을 포함하여 구성되는 직렬통신시스템 점검회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   통신시는 외부 수신데이터가 데이터수신단자로 입력되도록 하고, 점검시는 외부에서 입력된 수신데이터가 데이터수신단자로 입력되지 못하도록 하는 제 2 개폐수단을 더 포함하여 구성되는 직렬통신시스템 점검회로.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1,2 개폐수단은, 3상태버퍼를 이용하는 것을 특징으로 하는 직렬통신시스템 점검회로.