KR20010084862A - 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 범용 MCU에서 동기식, 비동기식, 스마트 카드 인터페이스 기능을 모두 지원할 수 있는 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적의 본 발명은 공유 제어부와 제 1 내지 제 4 제어부를 포함하여 이루어진다.
공유 제어부는 MCU 코어와의 데이터 교환 동작과 송수신 데이터 포맷을 제어하고, 송수신 데이터의 상태 정보와 메모리 상태 정보를 저장하며, 인터럽트 상태를 표시하고, 송수신 데이터를 저장한다. 제 1 제어부는 외부로부터 연결되는 주변 기기와의 인터페이스 제어 동작을 수행하고 모뎀 제어 라인의 상태를 저장한다. 제 2 제어부는 스마트 카드의 데이터 통신에 필요한 제어동작을 수행하고 상태 정보를 저장한다. 제 3 제어부는 통신 모드 가운데 하나를 선택하고, 선택된 통신 모드의 상태 정보를 저장한다. 제 4 제어부는 각각의 통신 모드에 필요한 인터럽트 그룹을 결정하고, 각 인터럽트 그룹의 우선 순위와 각 인터럽트 그룹 내에서의 우선 순위를 제어한다. 본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치는 제 1 제어부와 제 2 제어부 가운데 하나와 공유 제어부를 통해 직렬 통신 인터페이스 모드 가운데 하나를 선택적으로 제공한다.
Description
본 발명은 직렬 통신 인터페이스 장치에 관한 것으로, 특히 MCU(Micro-Controller Unit) 내에 구성된 직렬 통신 인터페이스 장치에 관한 것이다.
직렬 통신 인터페이스 장치는 많은 종류의 것들이 있으나 크게 MCU 외부의 통신 대상 모듈에 따라 크게 동기 직렬 인터페이스 장치와 비동기 직렬 인터페이스 장치로 나눌 수 있다. 또 비동기 직렬 인터페이스 장치에는 스마트 카드 인터페이스 장치 같은 특수 기능을 수행하는 인터페이스 장치도 포함된다. MCU 내부에 있는 직렬 통신 인터페이스 장치는 내장형 시스템에서 외부와의 데이터 통신에 반드시 필요한 장치이며, 기능에 따라 독립적으로 구성된다. 즉, 종래의 MCU 내부에 동기 직렬 통신 인터페이스 모드와 비동기 직렬 통신 인터페이스 모드 및 스마트 카드 인터페이스 모드를 각각 지원하기 위해 독립된 전용 블록을 구성하여 사용하였다.
도 1 내지 도 3은 종래의 직렬 통신 인터페이스 장치의 구성을 나타낸 블록 다이어그램으로서, 도 1은 비동기 직렬 통신 인터페이스 장치이고, 도 2는 스마트 카드 인터페이스 장치이며, 도 3은 동기 직렬 통신 인터페이스 장치의 블록 다이어그램이다. 종래의 MCU 내에서는 이와 같은 여러 가지 직렬 통신 인터페이스 장치들이 독립적으로 사용된다.
시스템 버스 인터페이스 & 제어부(104)는 인터페이스 장치와 MCU 코어와의 인터페이스를 위한 제어 장치이다. 데이터 전송 타이밍 & 라인 제어부(106)는 데이터 길이와 정지 비트, 패리티 포맷/인에이블 등 송수신 데이터의 포맷을 제어한다. 데이터 전송 타이밍 & 라인 상태 레지스터(108)는 에러 발생 또는 버퍼의 상태와 같은 송수신 데이터의 상태에 대한 정보를 저장한다. FIFO 제어 & 상태 레지스터(110)는 FIFO 인에이블이나 FIFO 초기화, 트리거 레벨 등과 같은 FIFO 관련 동작을 제어하고 상태 정보를 저장한다. 보레이트 발생기(112)는 데이터 전송에 필요한 클럭을 발생시킨다. 인터럽트 제어 & 상태 레지스터(114)는 인터럽트 인에이블/디세이블 등의 제어 동작을 수행하고, 인터럽트 상태를 표시한다. FIFO(116)(118)는 데이터의 저장소로서, FIFO 모드와 더블 버퍼링 모드 등으로 동작한다.
이와 같은 종래의 직렬 통신 인터페이스 장치는 각각의 인터페이스 장치가 모두 동일한 기능 블록을 포함하고 있다 동일한 구조의 중복에 의해 칩 사이즈가 크게 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 범용 MCU에서 동기식, 비동기식, 스마트 카드 인터페이스 기능을모두 지원할 수 있는 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적의 본 발명은 공유 제어부와 제 1 내지 제 4 제어부를 포함하여 이루어진다.
공유 제어부는 MCU 코어와의 데이터 교환 동작과 송수신 데이터 포맷을 제어하고, 송수신 데이터의 상태 정보와 메모리 상태 정보를 저장하며, 인터럽트 상태를 표시하고, 송수신 데이터를 저장한다. 제 1 제어부는 외부로부터 연결되는 주변 기기와의 인터페이스 제어 동작을 수행하고 모뎀 제어 라인의 상태를 저장한다. 제 2 제어부는 스마트 카드의 데이터 통신에 필요한 제어동작을 수행하고 상태 정보를 저장한다. 제 3 제어부는 통신 모드 가운데 하나를 선택하고, 선택된 통신 모드의 상태 정보를 저장한다. 제 4 제어부는 각각의 통신 모드에 필요한 인터럽트 그룹을 결정하고, 각 인터럽트 그룹의 우선 순위와 각 인터럽트 그룹 내에서의 우선 순위를 제어한다. 본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치는 제 1 제어부와 제 2 제어부 가운데 하나와 공유 제어부를 통해 직렬 통신 인터페이스 모드 가운데 하나를 선택적으로 제공한다.
도 1은 종래의 비동기 직렬 통신 인터페이스 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
도 2는 종래의 스마트 카드 인터페이스 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
도 3은 종래의 동기 직렬 통신 인터페이스 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
도 4는 본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
102 : 비동기 직렬 통신 인터페이스 장치
104, 204, 304, 404 : 시스템 버스 인터페이스 & 제어부
106, 206, 306, 406 : 데이터 전송 타이밍 & 라인 제어부
108, 208, 308, 408 : 데이터 전송 타이밍 & 라인 상태 레지스터
110, 210, 310, 410 : FIFO 제어 & 상태 레지스터
112, 212, 312, 412 : 보레이트 발생기
114, 214, 314, 414 : 인터럽트 제어 & 상태 레지스터
116, 118, 216, 218, 316, 318, 416, 418 : FIFO
120, 424 : 모뎀 제어 상태 레지스터
202 : 스마트 카드 인터페이스 장치
220, 428 : 스마트 카드 패리티 체크 제어 & 상태 레지스터
302 : 동기 직렬 통신 인터페이스 장치
402 : 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치
420 : 외부 핀 모드 제어부
426 : 버퍼링 모드 제어부
428 : 직렬 모드 제어 & 상태 레지스터
본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치의 바람직한 실시예를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치를 나타낸 블록 다이어그램이다.
먼저, 동기/비동기/스마트 카드 인터페이스 모드의 각 통신 모드에서 서로 공유하는 구성 요소는
시스템 버스 인터페이스 & 제어부(404)와 데이터 전송 타이밍 & 라인 제어부(406), 데이터 전송 타이밍 & 라인 상태 레지스터(408), FIFO 제어 & 상태 레지스터(410), 보레이트 발생기(412), 인터럽트 제어 & 상태 레지스터(414), FIFO(416)(418) 등이다.
시스템 버스 인터페이스 & 제어부(404)는 인터페이스 장치와 MCU 코어와의 인터페이스를 위한 제어 장치이다. 데이터 전송 타이밍 & 라인 제어부(406)는 데이터 길이와 정지 비트, 패리티 포맷/인에이블 등 송수신 데이터의 포맷을 제어한다. 데이터 전송 타이밍 & 라인 상태 레지스터(408)는 에러 발생 또는 버퍼의 상태와 같은 송수신 데이터의 상태에 대한 정보를 저장한다. FIFO 제어 & 상태 레지스터(410)는 FIFO 인에이블이나 FIFO 초기화, 트리거 레벨 등과 같은 FIFO 관련 동작을 제어하고 상태 정보를 저장한다. 보레이트 발생기(412)는 데이터 전송에 필요한 클럭을 발생시킨다. 인터럽트 제어 & 상태 레지스터(414)는 인터럽트 인에이블/디세이블 등의 제어 동작을 수행하고, 인터럽트 상태를 표시한다. FIFO(416)(418)는 데이터의 저장소로서, FIFO 모드와 더블 버퍼링 모드 등으로 동작한다.
각 통신 모드에서 선택적으로 사용되는 구성 요소는 모뎀 제어 & 상태 레지스터(424)와 스마트 카드 패리티 체크 제어 & 상태 레지스터(428)이다. 비동기 직렬 통신 인터페이스 모드에서 사용되는 모뎀 제어 & 상태 레지스터(424)는 모뎀이나 데이터 셋 등 외부 장치와의 인터페이스 제어 및 CPU에 제공될 모뎀 제어 라인의 현재 상태를 저장한다. 스마트 카드 인터페이스 모드에서 사용되는 스마트 카드 패리티 체크 제어 & 상태 레지스터(428)는 스마트 카드와 데이터 통신에 필요한패리티 체크 등을 제어하고, 패리티 상태 정보를 저장한다.
본 발명에 따른 다기능 직렬 데이터 통신 인터페이스 장치에서, 각 통신 모드에 필요한 구성요소를 선택적으로 제어하기 위해 추가된 구성 요소는 직렬 모드 제어 & 상태 레지스터(430)와 인터럽트 우선순위 제어 & 상태 레지스터(414), 버퍼링 모드 제어 레지스터(426), 외부 핀 모드 제어부(420)이다. 직렬 모드 제어 & 상태 레지스터(430)는 동기/비동기/스마트 카드 인터페이스 등의 통신 모드를 설정하고, 통신 상태 정보를 저장한다. 즉, 본 발명에 따른 다기능 직렬 통신 인터페이스 장치는 동기/비동기/스마트 카드 인터페이스 장치가 일부 구성요소들을 공유하므로, 필요한 통신 모드를 설정하고 그에 수반되는 통신 상태 정보 등을 저장한다. 인터럽트 우선순위 제어 & 상태 레지스터(414)는 인터럽트 인에이블/디세이블 등의 제어 동작을 수행하고 인터럽트 상태를 표시하는 기존의 기능에 각 통신 모드(동기/비동기/스마트 카드 인터페이스 모드)에서의 인터럽트 우선 순위를 결정하고 제어한다. 즉, 동기 인터페이스 모드에서 발생하는 인터럽트 그룹과 비동기 인터페이스 모드에서 발생하는 인터럽트 그룹, 스마트 카드 인터페이스 모드에서 발생하는 인터럽트 모드를 그룹화하고 그룹 사이의 인터럽트 우선 순위와 각 그룹 내에서의 인터럽트 우선순위를 제어한다. 버퍼링 모드 제어 레지스터(426)는 데이터 통신 시에 더블 버퍼링 모드나 FIFO 모드 등의 데이터 버퍼링 모드를 제어하기 위한 정보를 저장한다. 외부 핀 모드 제어부(420)는 동기/비동기/스마트 카드 인터페이스 장치에 각각 필요한 고유의 입출력 핀들을 제어한다. 통신 모드에 따라 동작하는 구성 블록이 다르므로, 외부 핀 역시 통신 모드에 따라 서로 다른 기능을 수행하도록 하여적은 수의 핀으로 모든 통신 모드의 기능이 수행될 수 있도록 한다.
본 발명은 범용 MCU에서 동기식, 비동기식, 스마트 카드 인터페이스 기능을 수행하는데 공통적으로 필요한 구성요소를 공유함으로써 하나의 인터페이스 장치로 다수의 통신 모드의 인터페이스를 지원하여 칩 사이즈를 크게 줄이는 효과를 제공한다.
Claims (6)
- 동기 모드 와 비동기 모드 및 스마트 카드 인터페이스 모드의 직렬 통신 인터페이스 모드를 제공하는 직렬 통신 인터페이스 장치에 있어서,MCU 코어와의 데이터 교환 동작과 송수신 데이터 포맷을 제어하고, 송수신 데이터의 상태 정보와 메모리 상태 정보를 저장하며, 인터럽트 상태를 표시하고, 송수신 데이터를 저장하는 공유 제어부와;외부로부터 연결되는 주변 기기와의 인터페이스 제어 동작을 수행하고 모뎀 제어 라인의 상태를 저장하는 제 1 제어부와;스마트 카드의 데이터 통신에 필요한 제어동작을 수행하고 상태 정보를 저장하는 제 2 제어부와;상기 통신 모드 가운데 하나를 선택하고, 선택된 통신 모드의 상태 정보를 저장하는 제 3 제어부와;상기 각각의 통신 모드에 필요한 인터럽트 그룹을 결정하고, 상기 각 인터럽트 그룹의 우선 순위와 상기 각 인터럽트 그룹 내에서의 우선 순위를 제어하는 제 4 제어부를 포함하여 이루어져서;상기 제 1 제어부와 상기 제 2 제어부 가운데 하나와 상기 공유 제어부를 통해 상기 직렬 통신 인터페이스 모드 가운데 하나를 선택적으로 제공하는 직렬 통신 인터페이스 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 공유 제어부는MCU 코어와의 인터페이스를 위한 제 5 제어부와;송수신 데이터의 포맷을 제어하는 제 6 제어부와;송수신 데이터의 상태 정보를 저장하는 제 1 레지스터와;FIFO 관련 동작을 제어하고 상태 정보를 저장하는 제 7 제어부와;인터럽트 제어 동작을 수행하고 인터럽트 상태를 표시하는 제 2 제 8 제어부와;FIFO 모드와 더블 버퍼링 모드로 동작하는 FIFO를 포함하여 이루어지는 직렬 통신 인터페이스 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 제어부는,모뎀이나 데이터 셋과 같은 외부 장치와의 인터페이스 제어 동작을 수행하고 CPU에 제공될 모뎀 제어 라인의 상태를 저장하는 모뎀 제어 및 상태 레지스터인 것이 특징인 직렬 통신 인터페이스 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 제어부는,스마트 카드와의 데이터 통신에 필요한 패리티 체크 등을 제어하고 패리티 상태 정보를 저장하는 스마트 카드 패리티 체크 제어 및 상태 레지스터인 것이 특징인 직렬 통신 인터페이스 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 3 제어부는,상기 통신 모드 가운데 하나의 모드를 설정하고, 선택된 모드에서의 통신 상태 정보를 저장하는 직렬 모드 제어 및 상태 레지스터인 것이 특징인 직렬 통신 인터페이스 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 4 제어부는,인터럽트 제어 동작을 수행하고 인터럽트 상태를 표시하며, 상기 통신 모드의 인터럽트 우선 순위 제어하는 인터럽트 우선순위 제어 및 상태 레지스터인 것이 특징인 직렬 통신 인터페이스 장치.
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