KR200212561Y1 - ＵＳＢ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ)를사용한 컴퓨터접속형 전광판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 USB(Universal Serial Bus)를 사용한 컴퓨터접속형 전광판으로 기존 전광판 시스템의 복잡한 구조를 중소형의 시스템에 적합한 구조로 축소화하고, 12Mbps의 직렬채널을 통하여 한 대의 퍼스널 컴퓨터에 최대 127개의 멀티 시스템을 구성할 수 있다.

본 고안에 따르면, 기존 중소형 전광판 시스템의 경우 데이터를 전광판에 송출하기 위해서는 전광판에 동영상 데이터를 송출하기 위한 제어용 컴퓨터로 RS-232C 같은 저속 시리얼 통신을 통해 데이터 편집용 컴퓨터로부터 데이터가 전달되어 동작한다. 이러한 구조로는 실시간으로 많은 데이터를 보내는 것이 구조적으로 불가능하며, 전광판을 구동하기 위한 장치 외에도 제어용 컴퓨터와의 사이에 별도의 인터페이스 부분과 두 대의 컴퓨터 등 많은 불필요한 비용이 들어가는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 이런 단점을 보안하여 퍼스널 컴퓨터의 새로운 시리얼 인터페이스 규약인 USB(Universal Serial Bus)를 사용한다. USB(Universal Serial Bus)를 사용한 컴퓨터접속형 전광판의 경우 USB컨트롤러, PC(퍼스널 컴퓨터)의 구조로 시스템 구성이 끝나므로 불필요한 비용이 들어가지 않고, USB장점인 고속의 전송속도(12Mbps)를 이용해 실시간으로 많은 데이터가 전광판에 송출될 수 있고, 멀티 시스템 구성이 가능한 USB(Universal Serial Bus)를 사용한 컴퓨터접속형 전광판에 관한 것이다.

Description

ＵＳＢ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ)를 사용한 컴퓨터접속형 전광판{.}

본 고안은 USB(Universal Serial Bus)를 사용한 컴퓨터접속형 전광판에 관한 것으로, 실시간으로 많은 데이터를 전송할 수 있고 PnP기능과 핫-플러깅 기능을 제공받아 멀티 시스템을 구성할 수 있는 USB전광판 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전광판에 표시하고자 하는 데이터를 편집하는 컴퓨터에서 데이터를 전광판 제어 컴퓨터에 맞게 데이터를 만들어 이를 직렬 통신을 사용해 전광판 제어 컴퓨터에 전송하고 제어 컴퓨터의 그래픽 카드에서 나오는 신호를 별도의 변환 장치를 통해 영상 신호를 전광판 컨트롤러에 맞게 변화시킨 후 이를 전광판에 출력하게 된다.

상기와 같은 방식은 저장된 데이터를 출력하는 일을 전담하는 제어용 컴퓨터, 그래픽 카드에서 나오는 신호를 변화하는 장치와 같이 많은 장치를 요구하므로 비용의 상승과 유지 보수의 어려움 등 많은 문제점이 발생하고 있다. 또한, 편집된 데이터가 저속의 직렬 통신을 이용해서 제어용 컴퓨터에 전달되므로 반드시 데이터가 제어용 컴퓨터에 저장된 후에서야 전광판에 표시되므로 데이터가 수시로 바꾸어지는 경우에 사용하는 것이 사실상 많은 제약이 따른다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로써, 신기술인 USB를 전광판 시스템에 적용하여 USB의 장점을 그대로 가지는 저가비용의 중소형 전광판 및 멀티 시스템 구성으로 하는 USB를 사용한 컴퓨터접속형 전광판시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 USB(Universal Serial Bus)의 내부 및 연결부 블럭도

도 2는 USB(Universal Serial Bus)전광판 멀티 시스템의 구성 블럭도

도 3은 USB(Universal Serial Bus)전광판의 데이터 경로 순서도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

101 : 전광판 모듈 컨트롤러 102 : SRAM

103 : USB 컨트롤러 104 : SERIAL EEPROM

105 : PC(퍼스널 컴퓨터) 106 : USB버스

107 : I2C버스 108 : 데이터 및 제어선

109 : 인터페이스 버스 201 : USB HUD(허브)

301 : 응용프로그램 302 : Win32 API 호출부

303 : Win32 서브 시스템 304 : WDM디바이스 드라이버

401 : USB전광판 시스템

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 지금까지의 주변기기 인터페이스가 가지고 있었던 많은 문제점을 해결한 퍼스널 컴퓨터의 새로운 인터페이스 규격인 USB(Universal Serial Bus)전광판 시스템에 접목시켜서 USB컨트롤러가 가지고 있는 효과를 극대화하고자 하는 USB를 사용한 컴퓨터접속형 전광판을 제안한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명한다.

도 1은 USB(Universal Serial Bus)의 내부 및 연결부 블럭도를 도시화하였다.

도 1은 USB컨트롤러부(103)의 구성을 전체 블럭도로 표현한 것으로써 USB컨트롤러(103)는 USB의 규격을 만족시키는 하드웨어적 특성을 가지며, USB버스(106)를 통해서 내려오는 데이터를 처리할 뿐만 아니라 전광판 모듈(101)로 데이터를 보내는 역할까지 한다. 또한 시리얼 EEPROM(104)은 USB컨트롤러(103)가 동작할 프로그램을 저장하는 장치로 전원인가 후 I2C버스(107)를 사용해서 USB컨트롤러(103)의 내부 SRAM(102)에 읽어 들이게 되는 프로그램을 저장하기 위한 것이며, 차후에 USB컨트롤러(103)의 프로그램을 바꿀 필요가 있게 되면 소프트웨어적으로 다시 저장이 가능하므로 손쉽게 프로그램을 업데이트 할 수 있다. SRAM(202)은 인터페이스버스(109)를 통해 USB컨트롤러(201)에 나타낼 새로운 데이터가 도 3처럼 컴퓨터의 응용 프로그램(301)에서 올 때까지 이전의 데이터를 저장하기 위한 메모리로 USB버스(106)를 거쳐 전달된 데이터가 USB컨트롤러(103)의 내부 메모리인 FIFO(First In First Out)메모리에 임시로 저장됐다가 옮겨진 것이다.

상술한 과정을 거쳐서 메모리에 저장된 데이터는 프로그램에 의해 읽혀진 USB컨트롤러(103)에서 전광판 모듈(101)로 제어 신호(108)와 함께 출력되게 된다.

도 2는 USB전광판(401) 멀티 시스템의 구성 블럭도를 상세화 하였다. USB전광판 시스템(401)은 전문가가 아니면 설치가 불가능하고 통신용 보드를 컴퓨터 ISA슬롯과 같은 내부에 설치해야하는 것과 같은 복잡한 기존의 시스템과 달리 통신용 인터페이스카드 없이 PC에서 기본적으로 제공하는 USB포트에 연결하며 PnP(Plug ＆ Play)기능을 지원하기 때문에 일반 사용자도 손쉽게 설치할 수 있다. 또한 본 고안은 시스템을 설치하고 구동하는 일반적인 PC(105)의 주변장치와는 다르게 컴퓨터의 전원 유무에 상관없이 어느 때도 연결이 가능한 핫 플러깅(Hot Plugging) 방식을 사용한다. USB전광판 시스템(401)이 사용자에 의해서 컴퓨터의 USB포트로 연결이 되면 컴퓨터 운영체제의 장치 관리자가 새로운 USB장치가 연결됐다는 것을 자동으로 인식하게 되며, USB 장치드라이버(304)가 이미 응용체제에 있다면 이를 읽어 드리고 반면에 USB드라이버(304)가 운영체제의 데이터 베이스에 없다면 사용자에게 설치 드라이버를 요구하게 된다. 상술한 것처럼 USB전광판용 드라이버가 시스템으로 설치하는 과정이 끝나게 되고 응용 프로그램(301)에서 USB전광판 시스템(401)에 데이터를 보낼 수 있는 상태가 된다. 이와 같은 플러그 앤 플레이 기능과 핫 플러깅 기능을 통해 USB전광판시스템(401)은 컴퓨터에 소프트웨어를 제외한 어떠한 하드웨어도 불필요하기 때문에 이동이 자유롭다. 따라서 사용자가 옮기고자 하는 컴퓨터가 전원이 들어와 있는 상태라 하더라도 설치가 가능하고, USB전광판시스템(401)에 입출력 어드레스를 부여하거나 IRQ를 설정하는 등의 하드웨어적인 설정을 필요로 하지 않고 시스템을 연결하는 것만으로도 설치를 끝마침으로 그 이동성이 매우 좋다할 수 있다.

도 3은 USB(Universal Serial Bus)전광판의 데이터 경로 순서도로서 USB는 일반적인 하드웨어와는 다르게 응용프로그램(301)에서 직접 접근하는 것을 허용치 않기 때문에 응용 프로그램(301)은 USB전광판시스템(401)에 데이터를 보낼 때 윈도우 API 프로그램(302)을 통해 응용 프로그램(301)과 하드웨어 사이에서 중계역할을 하는 WDM(Windows Driver Model)드라이버(304)라는 것을 사용해야 하며, 모든 USB전광판시스템(401) 내부의 USB컨트롤러(103) 대한 읽기 또는 쓰기 동작은 모두 이 드라이버(304)를 거쳐서 행하게 된다.

따라서, 도 2처럼 시스템을 하나의 컴퓨터에 USB허브(201)를 사용해서 최대 127개의 장치를 연결할 수 있기 때문에 멀티 시스템 구성이 가능하며, USB전광판 멀티 시스템에서 전송되는 데이터는 최대 12Mbps의 전송률로 기존 시스템의 전송률과는 비교할 수 없을 정도의 고속 전송률을 가지며, 높은 전송률뿐만 아니라 보내는 데이터 패킷에는 에러 체크를 위한 부분이 포함되어 있어 데이터의 손상 여부를 확인할 수 있으며 만약 데이터 패킷이 손상됐을 시 하드웨어적으로 자동 재전송이 되어 USB컨트롤러에 부하를 주지 않으면서도 신뢰성 높은 전송이 가능한 멀티 시스템이 가능하다.

USB전광판을 사용함으로써 하나의 컴퓨터로 멀티 시스템이 가능하고, 이동의 용이함과 고속의 전송률 및 전송 데이터의 신뢰성 등의 많은 장점을 가지는 USB를 사용한 전광판 시스템

Claims (1)

1. USB(Universal Serial Bus)컨트롤러를 사용하여 기존의 인터페이스 부분인 RS-232C 같은 저속 시리얼 통신을 통해 데이터가 전달되는 반면에 고속 시리얼 인터페이스 규약인 USB를 사용하면서 전광판 모듈, USB컨트롤러 및 퍼스널 컴퓨터 시스템 구성으로 축소화한 시스템으로써 다수의 전광판 모듈을 하나의 PC에서 USB허브를 통해서 최대 127개의 USB전광판 멀티 시스템을 구성할 수 있는 USB를 사용한 컴퓨터접속형 전광판.