KR20010063909A - 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티 - Google Patents

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KR20010063909A
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박연숙
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Abstract

적은 하드웨어로 스마트 카드 인터페이스 기능을 지원하여서 유에이알티(UART)와 스마트 카드 인터페이스를 선택적으로 사용할 수 있는 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티를 제공하기 위한 것으로써, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티는 버스 인터페이스와 제 1 컨트롤러와 보오율 제너레이터와 제 1 스테이트와 선입 선출부와 인터럽트 출력부가 구비된 범용 비동기 송수신기(UART)에 있어서, 프로그래머블 클럭 제너레이터에 사용되어 스마트 카드로 공급할 외부클럭을 제공하도록 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 클럭 제너레이터와, 상기 스마트 카드 인터페이스 내의 데이터 저장 상태, 스위치 개폐와 같은 상태를 나타내며 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 스테이트와, 유에이알티(UART)나 스마트 카드 인터페이스의 선택과 외부클럭 공급여부의 선택과 에러 디텍트 인에이블을 제어하기 위해 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 컨트롤러와, 상기 스마트 카드와의 인터페이스 신호들의 입/출력 통로로 사용되는 PIO부를 구비하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티{UART COMPATIBLE SMART CARD INTERFACE}
본 발명은 유에이알티(UART : Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 에 대한 것으로, 특히 스마트 카드 인터페이스 기능을 지원하면서 범용 비동기 송수신기의 기능을 지원할 수 있는 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티에 관한 것이다.
첨부 도면을 참조하여 종래 유에이알티(UART)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
마이크로 컨트롤러 장치(MCU:Micro-Controller Unit) 내부에 있는 시리얼 데이터 입/출력 인터페이스는 내장 시스템(embedded system)에서 반드시 필요한 모듈로써 현재 다양한 펑션을 구현하는 시리얼 인터페이스 모듈들이 있다.
종래의 시리얼 데이터 입/출력 인터페이스는 대개 한 채널당 한두가지의 평션을 지원하고 있다. 이러한 평션으로는 동기 시리얼 데이터 입/출력 모드와 비동기 시리얼 데이터 입/출력 모드를 들 수 있다.
상기 두 개의 모드는 범용으로 지원될 수 있고, 특정한 데이터 통신 명세(data communication specification)를 지원하기 위해서 별개의 시리얼 데이터 입/출력 인터페이스를 전용으로 사용하고 있다.
예를 들어서 동기형으로는 SPITM이나 MicrowireTM인터페이스와 같은 것이 있고, 비동기형으로는 스마트 카드 인터페이스, 모뎀 인터페이스가 있다.
그리고 비동기형 시리얼 데이터 입/출력 인터페이스에는 많은 종류가 있는데 특히 범용 비동기 직렬 통신(16550)(범용 비동기 송수신기)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 범용 비동기 송수신기(UART : Universal Asynchronous Receiver Transmitter)는 병렬-→직렬 변환 및 직렬→병렬 변환의 기능을 갖는 비동기 데이터 전송용 인터페이스 장치로써, 송신기 부분에서 데이터는 전송 데이터 클럭에 의하여 정해진 보오율(baud rate)로 전송된다. 그리고 수신기 부분은 순서적인 데이터의 개시 비트의 정당성을 체크하고 입력 데이터를 병렬 단어로 출력시키며, 패리티와 오버런(Overrun) 오류를 채크하는 것이다.
종래 유에이알티(UART)(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 데이터 전송비를 선택할 수 있도록 클럭신호(Clock)를 분주 시키기 위한 보오율 제너레이터(Baud rate Generator)(3)와, 외부로 데이터 입력/출력(data in/out)(송수신)핀이 연결되며 각 송수신단에 각각 연결된 16×8 선입 선출부(First-In First-Out : FIFO)(4)가 있고, 시스템 내의 모든 구성요소들(저장 데이터, 레지스터내의 디짓, 스위치 개폐등)의 상태를 나타내는 스테이트(5)와, 스테이트(5)내의 내부 레지스터의 상태값을 읽어서 정해진 우선 레벨(priority level)에 따라서 인터럽트 신호를 출력시키는 인터럽트 출력부(6)와, 버스 인터페이스(2)와 보오율 제너레이터(3)와 인터럽트 출력부(6)와 선입 선출부(4)에 동작 제어신호를 출력하는 컨트롤부(7)와, 컨트롤부(7)와 스테이트(5)와 접속되어 있는 버스 인터페이스(2)로 구성되었다.
상기에서와 같이 종래 유에이알티는 내부의 데이터 버스(data bus)와 어드레스 버스(address bus)를 통해서 내부 레지스터를 억세스할 수 있고, 외부 데이터 입/출력(data in/data out)핀을 통해서 외부 소자와 데이터를 교환할 수 있으며 인터럽트(interrupt) 신호를 출력할 수 있다.
그리고 상기 인터럽트 출력부(6)는 소프트웨어(software)로 인에이블/디제이블( enable/disable) 시킬 수 있도록 구성되어 있다.
그리고 상기에서 선입 선출부(4)는 사용하여도 되고 사용하지 않아도 되는데, 사용할 경우에 사용될 선입 선출 레벨 수를 사용자가 결정할 수 있다.
상기와 같은 종래 유에이알티는 다음과 같은 문제가 있다.
종래와 같은 유에이알티(UART)에 스마트 카드 인터페이스 기능을 추가하여 사용할 때 적은 용량의 하드웨어로는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 적은 하드웨어로 스마트 카드 인터페이스 기능을 지원하여서 유에이알티(UART)와 스마트 카드 인터페이스를 선택적으로 사용할 수 있는 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 유에이알티를 나타낸 블록구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유에이알티를 나타낸 블록구성도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
31 : 유에이알티(UART) 32 : 제 1 컨트롤러
33 : 보오율 제너레이터 34 : 선입 선출(FIFO)부
35 : 제 1 스테이트(state) 36 : 버스 인터페이스
37 : PIO부 38 : 인터럽트 출력부
39 : 스마트 카드 인터페이스 40 : 제 2 컨트롤러
41 : 클럭 제너레이터 42 : 제 2 스테이트(state)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티는 버스 인터페이스와 제 1 컨트롤러와 보오율 제너레이터와 제 1 스테이트와 선입 선출부와 인터럽트 출력부가 구비된 범용 비동기 송수신기(UART)에 있어서, 프로그래머블 클럭 제너레이터에 사용되어 스마트 카드로 공급할 외부클럭을 제공하도록 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 클럭 제너레이터와, 상기 스마트 카드 인터페이스 내의 데이터 저장 상태, 스위치 개폐와 같은 상태를 나타내며 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 스테이트와, 유에이알티(UART)나 스마트 카드 인터페이스의 선택과 외부클럭 공급여부의 선택과 에러 디텍트 인에이블을 제어하기 위해 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 컨트롤러와, 상기 스마트 카드와의 인터페이스 신호들의 입/출력 통로로 사용되는 PIO부를 구비하여구성됨을 특징으로 한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티를 나타낸 블록구성도이다.
본 발명 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티는 도 2에 도시한 바와 같이 도 1에 도시한 유에이알티(UART)의 내부의 구성 즉, 버스 인터페이스(36)와 제 1 컨트롤러(32)와 보오율 제너레이터(33)와 제 1 스테이트(35)와 선입 선출부(34)와 인터럽트 출력부(38)의 구성에 PIO부(37)와 스마트 카드 인터페이스(39)를 더 구비하여 구성된 것이다.
이때 스마트 카드 인터페이스(39)는 제 2 컨트롤러(40)와 클럭 제너레이터(41)와 제 2 스테이트(42)로 구성된 것으로써, 결과적으로 본 발명은 종래 UART에 4개의 레지스터(register)가 더 추가된 구성을 갖는다.
4개의 레지스터 중 첫 번째 추가된 레지스터는 클럭 제너레이터(41)로써, 이것은 프로그래머블 클럭 제너레이터(Programmable clock generator)에 사용되어 스마트 카드(smart card)로 공급할 외부 클럭(external clock)(clock out for smart card)을 제공하는 역할을 한다.
두 번째 추가된 레지스터는 시스템 내의 구성요소들(저장 데이터, 레지스터내의 디짓, 스위치 개폐등)의 상태를 나타내는 제 2 스테이트(42)이다.
세 번째 추가 레지스터는 제 2 컨트롤러(40)로써 모드(mode)(UART나 스마트카드 인터페이스(39)) 선택과, 외부 클럭 공급 여부 선택과, 에러 디텍트 인에이블(Error detector enable)을 제어하는 역할을 한다.
네 번째 추가 레지스터는 PIO부(37)로써, 이것은 외부 소자인 스마트 카드(smart card)와의 인터페이스 신호(reset,detect)들의 입/출력을 위한 통로 역할을 한다.
상기에서 본 발명은 제 2 컨트롤러(40)를 이용해서 본 발명을 UART로 사용할 것인지 스마트 카드 인터페이스(39)로 사용할 것인지를 컨트롤한다.
상기에서 본 발명을 스마트 카드 인터페이스(39)로 사용할 경우에는 비동기형 동작만 가능하고 인터널(internal) 클럭을 사용하는 카드도 지원할 수 있고, 익스터널(external) 클럭을 사용하는 카드에 대해서는 클럭 제너레이터(41)를 이용해서 클럭을 공급할 수 있다.
또한 스마트 카드 표준 규격에 따라 UART 내부 레지스터들에 8비트 데이터와 이븐 페리티(even parity)와 스톱비트(stop bit)와 같은 ??팅을 해야한다.
그리고 보오율(Baud rate)도 UART 내부 보오율 제너레이터(33)를 이용해서 맞춰준다.
다음에 본 발명을 UART로 사용할 경우 보오율과 데이터 비트와 페리티와 스톱비트와 인터럽트를 선택에 의해서 ??팅하여 사용한다.
그리고 본 발명에서 외부 핀으로써 데이터 출력 인에이블(data out enable) 출력단자가 있는데 이것은 데이터 출력신호(data out)를 버퍼링하여 데이터 전송신호(Txd)를 출력하기 위한 버퍼의 인에이블을 제어하기 위한 것으로, 반전된 데이터출력 인에이블 신호에 의해서 버퍼의 인에이블이 결정된다.
먼저, 본 발명을 UART로 사용할 경우에는 데이터 출력 인에이블 신호가 항상 로우(low)신호를 출력해서 Txd가 항상 데이터 출력값을 전송하지만, 스마트 카드 인터페이스로 사용할 경우에는 Txd핀과 데이터 입력(Rxd)핀이 스마트 카드 인터페이스의 데이터 입/출력단으로 사용된다.
상기와 같은 본 발명 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티는 다음과 같은 효과가 있다.
UART내에 스마트 카드 인터페이스를 내장하여서 컨트롤신호에 따라서 범용 UART와 스마트 카드 인터페이스를 선택적으로 사용할 수 있으므로 하드웨어를 효율적으로 활용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 버스 인터페이스와 제 1 컨트롤러와 보오율 제너레이터와 제 1 스테이트와 선입 선출부와 인터럽트 출력부가 구비된 범용 비동기 송수신기(UART)에 있어서,
    프로그래머블 클럭 제너레이터에 사용되어 스마트 카드로 공급할 외부클럭을 제공하도록 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 클럭 제너레이터와,
    상기 스마트 카드 인터페이스 내의 데이터 저장 상태, 스위치 개폐와 같은 상태를 나타내며 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 스테이트와,
    유에이알티(UART)나 스마트 카드 인터페이스의 선택과 외부클럭 공급여부의 선택과 에러 디텍트 인에이블을 제어하기 위해 상기 스마트 카드 인터페이스내에 구성된 제 2 컨트롤러와,
    상기 스마트 카드와의 인터페이스 신호들의 입/출력 통로로 사용되는 PIO부를 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스마트 카드 인터페이스의 외부에 반전된 데이터 출력 인에이블 신호를 받아서 데이터 전송을 제어하는 버퍼가 구비됨을 특징으로 하는 스마트 카드 인터페이스를 내장한 유에이알티.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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