KR20010035849A - 저소모 전력용 범용 비동기 직렬 데이터 송수신 회로 - Google Patents

저소모 전력용 범용 비동기 직렬 데이터 송수신 회로 Download PDF

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KR20010035849A
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Abstract

본 발명은 통화 모드와 휴식 모드를 구비하는 휴대용 이동 단말기의 UART 회로에 관한 것으로, UART 회로는 신규한 제 1 및 제 2 멀티플렉서를 구비한다. 제 1 멀티플렉서는 송신부의 클럭 신호를 공급하고 제 2 멀티플렉서는 수신부의 클럭 신호를 공급한다. 이 때, 휴식 모드에서 핸드 프리 킷을 사용할 경우에 제 1 멀티플렉서는 송신부의 클럭 신호를 차단하여 UART 회로의 소모 전력을 줄일 수 있다. 또한 제 2 멀티플렉서는 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응하여 수신부로 해당 클럭 신호를 공급함으로서 전력 소모를 줄인다.

Description

저소모 전력용 범용 비동기 직렬 데이터 송수신 회로{UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER/TRANSMITTER CIRCUIT FOR LOW CONSUMPTION POWER}
본 발명은 범용 비동기 직렬 데이터 송수신기(UART) 회로에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 휴대용 이동 단말기의 저소모 전력용 범용 비동기 직렬 데이터 송수신 회로에 관한 것이다.
오늘날 셀룰러, PCS 등의 휴대용 이동 단말기의 수요가 전 세계적으로 폭등하고 있는 실정이다. 이러한 제품들은 기능을 다양하게 구비하기 위해서 외부 전자 장치들과 상호 데이터 전송을 위한 기능을 필수로 구비하고 있다.
대부분의 휴대용 이동 단말기들은 그 내부 반도체 소자들(예컨대, 모뎀 칩 등)의 입출력 전송에 따른 부담과 전력 소모 문제 때문에 외부 전자 장치들과의 데이터 전송에 범용 비동기 직렬 전송 방식을 이용한다. 기존의 내부 반도체 소자들은 이를 위해서 범용 비동기 직렬 데이터 송수신 장치인 UART 회로를 내부에 구비하고 있다.
도 1은 휴대용 이동 단말기의 UART 회로의 개략적인 구성을 도시한 것으로, 상기 UART 회로(10)는 예컨대, 상기 휴대용 이동 단말기의 모뎀(MODEM) 칩 내부에 구비되며, 상기 휴대용 이동 단말기는 통화 모드와 휴식 모드로 동작한다.
상기 UART 회로(10)는 CPU(12)와 인터페이스 회로(14)와 데이터 직렬 전송을 위한 송신 및 수신부(20, 40)와 보오레이트(baudrate)를 결정하여 송수신부(20, 40)의 클럭 신호를 출력하는 보오레이트 레지스터(16) 및 제어부(30)를 포함한다.
상기 송신부(20)는 FIFO 방식의 송신 회로(22)와 이를 제어하는 송신 제어 회로(24)를 구비하고 있으며, 상기 인터페이스 회로(14)로부터 출력되는 데이터(TXD)를 받아서 적정 데이터(TXD')로 변환하여 외부로 출력한다.
상기 수신부(40)는 FIFO 방식의 수신 회로(44)와 이를 제어하는 수신 제어 회로(42)를 구비하여, 외부로부터 입력되는 데이터(RXD')를 상기 인터페이스 회로(14)를 통해 내부로 전송한다.
상기 인터페이스 회로(14)는 CPU(12)와 데이터 통신을 위한 송수신 데이터 및 제어 신호 등의 정보를 내부 버스를 통하여 상호 전송한다.
상기 보오레이트 레지스터(16)는 통화 모드시 상기 CPU(12)로부터 통화 모드 클럭 신호(CLK_Oper)를 받아서 상기 송수신부(20, 40)의 클럭 신호를 제공하기 위한 보오레이트를 결정하는 M/N 카운터(18)를 포함하고 있다.
상기 제어부(30)는 상기 송수신 제어 회로(24, 42)로부터 상태 정보를 받아들이고, 이에 응답해서 상기 UART 회로(10) 내부에서 사용되는 제어 신호를 발생하는 제어 신호 발생 회로(34)와 상기 송수신부(20, 40)의 내부에 구비된 레지스터들을 선택하도록 인터럽트 제어 신호(INTR)를 출력하는 어드레스 디코딩 레지스터(32) 및 상기 송수신 제어 회로(24, 42)로부터 발생되는 인터럽트에 응답해서 상기 UART 회로(10)를 제어하는 인터럽트 제어 회로(36)를 포함한다.
상기 UART 회로(10)의 동작 속도는 RS232C 규격에 따르기 때문에, 직렬 송수신 속도는 최대 115.2 Kbps이며, 이에 따라 모뎀 칩 내부에서의 UART 회로는 다른 블록(block)에 비해 느린 클럭 신호에 의해서 동작된다.
그리고 휴대용 이동 단말기는 제품의 특성 때문에 전력 소모를 최소화하기 위한 구조로 되어 있으며, 이를 위해서 통화 모드와 휴식 모드로 나누어져 동작된다.
즉, 실제 통화하는 시간이 아닐 경우에는 휴식 모드(sleep mode)라 하여 외부 입력에 반응해야 하는 최소한의 블록만을 정상 동작시키고, 그 외의 블록들은 클럭 신호의 입력 속도를 최대한 낮추는 것이다.
따라서 UART 회로의 동작 속도는 다른 블록에 비해 느리기 때문에 통화 모드에서의 전력 소모는 전체 전력 소모에 미치는 영향이 매우 작다. 그러나 휴식 모드에서는 핸드 프리 킷(hand free kit) 등의 사용 때문에 UART 회로는 통화 모드에서와 같이 정상 동작을 한다. 그 결과, 휴식 모드에서 UART 회로는 전체 전력 소모에 비교적 많은 영향을 미치게 된다. 이는 UART 회로를 구비하는 모뎀 칩을 사용하는 휴대용 이동 단말기에 있어서 전력 소모 측면을 고려하지 않으면 경쟁력에서 뒤떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대용 이동 단말기의 휴식 모드에서 전력 소모를 더욱 줄이는 UART 회로를 구현하는데 있다.
도 1은 일반적인 휴대용 이동 단말기의 UART 회로의 개략적인 구성을 나타내는 블록도; 그리고
도 2는 본 발명에 따른 UART 회로의 구성을 도시한 블록도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100 : UART 회로 102 : CPU
104 : 제 1 멀티플렉서 106 : 인터페이스 회로
108 : 제 2 멀티플렉서 110 : 보오레이트 레지스터
112 : M/N 카운터 120 : 송신부
122 : 송신 회로 124 : 송신 제어 회로
130 : 제어부 132 : 어드레스 디코딩 레지스터
134 : 제어 신호 발생 회로 136 : 인터럽트 제어 회로
140 : 수신부 142 : 수신 회로
144 : 수신 제어 회로
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 통화 모드와 휴식 모드를 구비하는 휴대용 이동 단말기와 핸드 프리 셋과 상호 데이터 통신을 위한 상기 휴대용 이동 단말기의 범용 비동기 직렬 송수신 (UART : Universal Asynchonous Reciever / Transmitter) 회로에 있어서: 상기 핸드 프리 셋과 상호 데이터 전송을 위한 송신 및 수신부와; 상기 송신부의 클럭 신호를 공급하는 제 1 멀티플렉서와; 상기 수신부의 클럭 신호를 공급하는 제 2 멀티플렉서를 포함하되; 상기 제 1 멀티플렉서는 상기 휴대용 이동 단말기가 휴식 모드에서 상기 핸드 프리 셋을 사용하는 경우에, 상기 송신부의 클럭 신호를 차단하여 상기 송신부의 동작을 줄임으로서 휴식 모드에서의 전력 소모를 방지한다.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 멀티플렉서는 상기 통화 모드 또는 상기 휴식 모드에 대응하여 상기 수신부의 클럭 신호를 공급한다.
따라서 본 발명에 의하면, UART 회로는 휴대용 이동 단말기의 휴식 모드에서 핸드 프리 킷을 사용할 때, 송신부의 클럭 신호가 차단된다. 그리고 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응하여 해당 클럭 신호가 수신부로 공급된다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 저소모 전력용 UART 회로의 구성을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 UART 회로(100)는 송신부(120)와 수신부(140), 제어부(130) 및 송수신부(120, 140)의 클럭 신호를 공급하는 신규한 제 1 및 제 2 멀티플렉서(104, 108)를 포함한다. 그리고 인터페이스 회로(106)와 보오레이트 레지스터(110)를 포함한다.
상기 송신부(120)는 FIFO 방식의 송신 회로(122)와 이를 제어하는 송신 제어 회로(124)를 구비하고 있으며, 상기 인터페이스 회로(106)로부터 출력되는 데이터(TXD)를 받아서 적정 데이터(TXD')로 변환하여 외부로 출력한다.
상기 수신부(140)는 FIFO 방식의 수신 회로(142)와 이를 제어하는 수신 제어 회로(144)를 구비하여, 외부로부터 입력되는 데이터(RXD')를 상기 인터페이스 회로(106)를 통해 내부로 전송한다.
상기 제어부(130)는 상기 송수신 제어 회로(124, 144)로부터 상태 정보를 받아들이고, 이에 응답해서 상기 UART 회로(100) 내부에서 사용되는 제어 신호를 발생하는 제어 신호 발생 회로(134)와 상기 송수신부(120, 140)의 내부에 구비된 레지스터들을 선택하도록 인터럽트 제어 신호(INTR)를 출력하는 어드레스 디코딩 레지스터(132) 및 상기 송수신 제어 회로(124, 144)로부터 발생되는 인터럽트에 응답해서 상기 UART 회로(100)를 제어하는 인터럽트 제어 회로(136)를 포함한다.
상기 인터페이스 회로(106)는 CPU(102)와 상기 UART 회로(100) 사이에 구비되어 내부 버스를 통하여 상호 데이터 통신을 위한 송수신 데이터(TXD, RXD) 및 제어 신호 등의 정보를 전송한다.
상기 보오레이트 레지스터(110)는 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응해서 상기 CPU(102)로부터 통화 모드 클럭 신호(CLK_Oper) 또는 휴식 모드 클럭 신호(CLK_Sleep)를 받아서 보오레이트를 결정하는 M/N 카운터(112)를 포함하고 있다. 상기 보오레이트 레지스터(110)는 상기 결정된 보오레이트에 의해서 상기 수신부(140)의 클럭 신호를 제공한다.
상기 제 1 멀티플렉서(104)는 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응하여 상기 송신부(120)로 서로 다른 속도의 클럭 신호(CLK_T, '0')를 공급한다. 즉, 통화 모드 클럭 신호(CLK_T)와 로우 레벨의 클럭 신호(0)를 받아들여서 해당 동작 모드에 따른 클럭 신호를 상기 송신부(120)로 공급한다. 특히 휴식 모드에서 핸드 프리 셋을 사용하는 경우에 로우 레벨의 클럭 신호(0)를 상기 송신부(120)로 출력한다. 따라서 휴식 모드에서 더욱 전력 소모를 줄일 수 있다.
그리고 상기 제 2 멀티플렉서(108)는 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응하여 상기 수신부(140)로 서로 다른 속도를 갖는 통화 모드(CLK_Oper) 또는 휴식 모드의 클럭 신호(CLK_Sleep)를 상기 보오레이트 레지스터(110)로 제공한다. 따라서 상기 보오레이트 레지스터(110)는 이에 응답해서 해당 모드에 따른 클럭 신호를 상기 수신부(140)로 공급한다.
상술한 바와 같이, 상기 UART 회로(100)는 본 발명에 따른 상기 제 2 멀티플렉서(108)에 의해서 휴식 모드에서 휴식 모드 클럭 신호(CLK_Sleep)가 공급된다. 휴식 모드는 통화 모드에 비하여 느린 클럭 신호에 응답해서 동작된다. 따라서 소모 전력이 휴식 모드에서 보다 작아진다.
이러한 휴식 모드에서의 느린 클럭 신호를 공급함에도 UART 회로가 정상적으로 동작하는 것은 전송 속도가 9.6 Kbps로 매우 느리기 때문이다.
휴식 모드 상태에서 핸드 프리 킷의 동작이 시작되면, UART 회로로 통화 모드 클럭 신호(CLK_Oper)가 공급된다. 따라서 UART 회로의 상기 제 1 멀티플렉서(104)를 이용하여 클럭 신호를 동작 모드에 따라 선택적으로 공급 받을 수 있도록 한다. 또한 휴식 모드시에는 UART 회로의 수신부(140)와 인터럽트 제어 회로(136) 및 일부 내부 회로를 제외한 송신부(120), 인터페이스 회로(106) 및 어드레스 디코딩 레지스터(132) 등으로 공급되는 클럭 신호를 차단하여 UART 회로(100)의 휴식 모드에서의 전력 손실을 줄인다.
따라서 상기 제 2 멀티플렉서(108)를 이용하여 통화 모드 또는 휴식 모드에 따른 클럭 신호(CLK_Oper, CLK_Sleep)를 공급한다. 그리고 상기 제 1 멀티플렉서(104)는 예컨대, 통화 모드시에는 통화 모드에 따른 송신 클럭 신호CLK_T)를, 휴식 모드시에는 로우 레벨의 로직 값 `0`의 클럭 신호를 상기 송신부(120)로 공급함으로서 휴식 모드에서의 UART 회로(100)는 전력 소모를 더욱 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 휴대용 이동 단말기의 휴식 모드에서 핸드 프리 킷을 사용할 때, 송신부의 클럭 신호를 차단함으로서 UART 회로의 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한 통화 모드 또는 휴식 모드에 대응하여 수신부의 해당 클럭 신호를 공급함으로서 UART 회로의 전력 소모를 줄일 수 있다.

Claims (2)

  1. 통화 모드와 휴식 모드를 구비하는 휴대용 이동 단말기와 핸드 프리 셋과 상호 데이터 통신을 위한 상기 휴대용 이동 단말기의 범용 비동기 직렬 송수신 (UART : Universal Asynchonous Reciever / Transmitter) 회로에 있어서:
    상기 핸드 프리 셋과 상호 데이터 전송을 위한 송신 및 수신부와;
    상기 송신부의 클럭 신호를 공급하는 제 1 멀티플렉서와;
    상기 수신부의 클럭 신호를 공급하는 제 2 멀티플렉서를 포함하되;
    상기 제 1 멀티플렉서는 상기 휴대용 이동 단말기가 휴식 모드에서 상기 핸드 프리 셋을 사용하는 경우에, 상기 송신부의 클럭 신호를 차단하여 상기 송신부의 동작을 줄임으로서 휴식 모드에서의 전력 소모를 방지하는 것을 특징으로 하는 UART 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 멀티플렉서는 상기 통화 모드 또는 상기 휴식 모드에 대응하여 상기 수신부의 클럭 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 UART 회로.
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