KR20030056129A - Usb optical extention apparatus - Google Patents
Usb optical extention apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030056129A KR20030056129A KR1020010086290A KR20010086290A KR20030056129A KR 20030056129 A KR20030056129 A KR 20030056129A KR 1020010086290 A KR1020010086290 A KR 1020010086290A KR 20010086290 A KR20010086290 A KR 20010086290A KR 20030056129 A KR20030056129 A KR 20030056129A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- usb
- optical
- optical fiber
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/382—Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 유에스비 광 확장 장치에 관한 것으로서, 특히 탈착이 가능한 광파이버로 유에스비(USB: Universal Serial Bus)(이하, USB라 함)신호를 송수신할 수 있으며, 또한 광파이버의 체결상태를 인식하여 그 인식된 체결상태에 따라 USB버스를 제어할 수 있게 하는, 유에스비(USB) 광 확장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a USB expansion device, in particular, a removable optical fiber that can transmit and receive a USB (Universal Serial Bus (USB) (hereinafter referred to as USB)) signal, and also recognizes the fastening state of the optical fiber is recognized The present invention relates to a USB optical expansion device that enables control of a USB bus according to a fastening state.
종래의 USB의 동작 신호 핀(Signal Pin) 구성은 전원(5V)라인, D+ 신호라인, D- 신호라인, 및 접지(GND)라인으로 구성되며, 이중 신호라인(Signal Line)은 D+와 D- 의 차동의 신호로 구성이 되어 있으나, 신호(Signal)의 특정 부분은 D+와 D-가 동시에 "LOW"인 단일종단영(SE0: Single End 0) 구간(이하, SE0구간)이 있다.Conventional USB signal pin configuration consists of power supply (5V) line, D + signal line, D- signal line, and ground (GND) line, the dual signal line (Signal Line) is D + and D- Although it is composed of a differential signal of, a specific part of the signal (Signal) has a single end zero (SE0) section (hereinafter referred to as SE0 section) in which D + and D- are simultaneously "LOW".
종래의 광을 이용한 USB 광 확장 모듈(USB Optical Extension Module)은 광파이버가 광 확장 모듈(Optical Extension Module)에 결합되어 광 확장 모듈 (Optical Extension Module)과 일체형으로 구성되어 있어, 휴대하기 불편하고, 또한 생산 공정이 복잡하고 생산원가가 높다는 문제점이 있었다.In the conventional USB optical extension module (USB Optical Extension Module) is an optical fiber is coupled to the optical extension module (Optical Extension Module) is integrated with the optical extension module (Optical Extension Module), which is inconvenient to carry, There was a problem that the production process is complicated and the production cost is high.
또한, 종래의 USB 광 확장 모듈은 광 케이블과 광 확장 모듈이 일체형이므로, 사용자가 광케이블의 길이를 임의로 선택할 수 없으며, 가정이나 사무실에서 이미 구성되어있는 광 통신망(광 케이블망)을 이용할 수 없다는 문제점이 있었다.In addition, since the conventional USB optical expansion module is integrated with the optical cable and the optical expansion module, the user cannot arbitrarily select the length of the optical cable and cannot use the optical communication network (optical cable network) already configured in the home or office. There was this.
또한, 종래의 USB 광 확장 모듈은 광 케이블의 체결상태를 확인할 수 없으며, 또한 광 확장 모듈에서 광 케이블을 분리한 후 다시 체결하면 재인식이 되지 않는다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional USB optical expansion module has a problem that can not determine the fastening state of the optical cable, and also if the optical cable is separated from the optical expansion module and then re-fastened, it is not recognized again.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탈착이 가능한 광파이버로 USB신호를 송수신할 수 있으며, 또한 광파이버의 체결상태를 인식하여 그 인식된 체결상태에 따라 USB버스를 제어할 수 있게 하는, 유에스비(USB) 광 확장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to transmit and receive the USB signal to the removable optical fiber, and also to recognize the fastening state of the optical fiber can control the USB bus according to the recognized fastening state It is an object of the present invention to provide a USB optical expansion device.
도 1 은 본 발명에 따른 유에스비 광 확장 장치의 일실시예 구성도.1 is a configuration diagram of an embodiment of the USB optical expansion apparatus according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 유에스비 광 확장 장치의 각 구성부분에서의 신호파형에 대한 일실시예 설명도.2 is a diagram illustrating an embodiment of a signal waveform in each component part of the USB optical expansion device according to the present invention;
도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 단일종단영(SE0)구간 검출을 위한 발광소자의 출력에 대한 일실시예 설명도.3A and 3B illustrate an embodiment of an output of a light emitting device for detecting a single longitudinal zero (SE0) section in accordance with the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 하나의 광파이버를 이용한 광 확장 장치의 일실시예 구성도.4 is a diagram illustrating an embodiment of an optical expansion device using one optical fiber according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
10: 호스트측 광 확장 모듈20: 디바이스측 광 확장 모듈10: host side optical expansion module 20: device side optical expansion module
30, 40: 광파이버100, 101, 130, 131: 데이터 단자30, 40: optical fiber 100, 101, 130, 131: data terminal
102, 132: 버스 제어기103, 104, 133, 134: 스위치102, 132: bus controller 103, 104, 133, 134: switch
110, 142: SE0구간 검출기111, 113, 141, 143: 전압-전류변환기110, 142: SE0 section detector 111, 113, 141, 143: voltage-to-current converter
114, 144: 신호 가산기115, 145: 발광소자 구동기114, 144: Signal adder 115, 145: Light emitting element driver
116, 146: 발광소자 120, 150: 수광소자116 and 146: light emitting elements 120 and 150: light receiving elements
121, 151: 전류-전압 변환 및 증폭기 122, 152: 신호 감지기121, 151: current-to-voltage conversion and amplifier 122, 152: signal detector
123, 124, 153, 154: 비교기 125, 155: 신호 감산기123, 124, 153, 154: comparators 125, 155: signal subtractor
126, 156: 신호방향 제어기126, 156: signal direction controller
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부장치로부터 유에스비(USB)신호를 전송받아 광파이버를 통하여 송신하거나, 광파이버를 통하여 전송된 USB 신호를 수신하여 상기 외부장치로 전달하며, 상기 광파이버의 탈착이 가능한 USB 광 확장 장치에 있어서, 상기 외부장치로부터 전송된 2개의 차동신호 중 어느 하나의 차동신호를 선택하고, 상기 선택된 차동신호를 SE0구간에서 소정의 레벨의 "하이(HIGH)"상태를 갖는 신호로 변환한 후, 상기 변환된 차동신호에 따라 광신호를 발생하여 상기 광파이버로 송신하기 위한 송신 수단; 상기 광파이버를 통하여전달된 광신호에 대한 전압신호를 소정의 레벨에 따라 슬라이스하여 상기 외부장치로부터 전송된 USB신호를 복원하며, 상기 USB 광 확장 장치와 상기 광파이버의 체결상태를 감지하여 상기 감지된 광파이버 체결상태 정보를 상기 버스 제어 수단에 전달하기 위한 수신 수단; 상기 수신 수단으로부터 전달된 광파이버 체결상태 정보에 따라 USB 버스를 동작시키기 위한 버스 제어 수단; 상기 외부장치로부터 전송되어 들어오는 USB신호와 상기 광파이버를 통하여 수신된 상기 수신 수단에 의하여 복원된 USB신호를 분리하기 위한 제어신호를 발생하기 위한 신호방향 제어 수단; 및 상기 신호방향 제어 수단의 제어 신호에 따라 스위칭을 하기 위한 상기 스위칭 수단을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention receives a USB signal from an external device and transmits it through an optical fiber, or receives and transmits a USB signal transmitted through the optical fiber to the external device, and the detachment of the optical fiber is performed. In a possible USB optical expansion device, a signal having one of two differential signals transmitted from the external device is selected, and the selected differential signal having a "HIGH" state of a predetermined level in the SE0 section. Transmission means for generating an optical signal according to the converted differential signal and transmitting the optical signal to the optical fiber after converting the signal to the optical fiber; Slice the voltage signal for the optical signal transmitted through the optical fiber according to a predetermined level to restore the USB signal transmitted from the external device, detect the fastening state of the USB optical expansion device and the optical fiber to detect the detected optical fiber Receiving means for transferring fastening state information to the bus control means; Bus control means for operating the USB bus in accordance with the optical fiber fastening state information transmitted from the receiving means; Signal direction control means for generating a control signal for separating the USB signal transmitted from the external device and the USB signal restored by the receiving means received through the optical fiber; And the switching means for switching in accordance with a control signal of the signal direction control means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 유에스비 광 확장 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a configuration diagram of an embodiment of the USB optical expansion apparatus according to the present invention.
유에스비 광 확장 장치(USB Optical Extension Module)는, 양방향 통신을 하고 있는 USB 신호를 광파이버(30, 40)를 매개체로하여 전송하는데 있어, 광파이버의 체결 상태를 체크하여 광파이버(30, 40)가 양쪽(Host, Device쪽) 확장모듈(10, 20) 모두에 연결되어 있을 때 정상적으로 USB 신호의 전송을 가능하게 한다.USB Optical Extension Module (USB Optical Extension Module) transmits USB signals in bidirectional communication via optical fibers (30, 40) as a medium. Host, Device side) It is possible to transmit USB signal normally when connected to both expansion modules (10, 20).
USB 광 확장 장치에서의 신호 라인은 모두 4가닥으로 이루어지며, 그 구성은 전원(Vcc=5V)라인, 접지(GND: Ground)라인, D+신호 라인, 및 D-신호라인으로 이루어지며, 신호의 특징은 차동 신호로 구성되고 SE0부분만 D+ 신호, D-신호가 모두 "LOW"인 부분이며, 양방향 통신을 한다.The signal lines in the USB optical expansion unit are all four strands, and their configuration consists of a power supply (Vcc = 5V) line, a ground (GND) line, a D + signal line, and a D-signal line. It is composed of differential signal, SE0 part is D + signal and D-signal is both “LOW” and bidirectional communication.
유에스비 광 확장 장치는 호스트측 광 확장 모듈(10)과 디바이스측 광 확장 모듈(20)으로 구성되는데; 호스트측 광 확장 모듈(10)은 송신부(110 내지 116), 수신부(150 내지155), 제 1 버스 제어기(102), 신호방향 제어기(156), 및 스위치 (103, 104)로 구성되고, 디바이스측 광 확장 모듈(20)은 수신부(120 내지 125), 송신부(140 내지 146), 제 2 버스 제어기(132), 신호 방향 제어기(126), 및 스위치(133, 134)로 구성된다. 그리고, 호스트측 광 확장 모듈(10)과 디바이스측 광 확장 모듈(20)은 광파이버와 분리 및 체결이 자유로운 구조를 갖는다.The USB optical expansion device is composed of a host side optical expansion module 10 and a device side optical expansion module 20; The host side optical expansion module 10 is composed of a transmitter 110 to 116, a receiver 150 to 155, a first bus controller 102, a signal direction controller 156, and switches 103 and 104. The side light extension module 20 includes a receiver 120 to 125, a transmitter 140 to 146, a second bus controller 132, a signal direction controller 126, and switches 133 and 134. In addition, the host side optical expansion module 10 and the device side optical expansion module 20 have a structure in which the optical fiber can be separated and fastened freely.
여기서, 송신부는 외부장치로부터 전송된 2개의 차동신호 중 어느 하나의 차동신호를 선택하고, 그 선택된 차동신호를 SE0 구간에서 일정한 레벨의 "하이 (HIGH)"상태를 갖는 신호로 변환한 후, 그 변환된 차동신호에 따라 광신호를 발생하여 광파이버로 송신한다. 그리고, 수신부는 광파이버를 통하여 전달된 광신호에 대한 전압신호를 일정한 레벨에 따라 슬라이스하여 외부장치로부터 전송된 USB신호를 복원하며, USB 광 확장 장치와 광파이버의 체결상태를 감지하여 감지된 광파이버 체결상태 정보를 버스 제어에 전달한다.Here, the transmitter selects one of the two differential signals transmitted from the external device, converts the selected differential signal into a signal having a "HIGH" state of a constant level in the SE0 interval, and then The optical signal is generated according to the converted differential signal and transmitted to the optical fiber. The receiving unit slices the voltage signal for the optical signal transmitted through the optical fiber according to a predetermined level to restore the USB signal transmitted from the external device, and detects the connection state between the USB optical expansion device and the optical fiber to detect the optical fiber connection state. Pass information to bus control.
이하, 먼저 각 구성요소가 수행하는 기능에 대하여 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, the functions performed by each component will be described first.
제 1 버스 제어기(102)와 제 2 버스 제어기(132)는 USB Bus의 버스 리셋(Bus Reset)과 USB 버스 풀업(Pull-up) 저항을 제어하며, 특히 신호 감지기(122, 152)로부터 전달된 광파이버 체결상태 정보에 따라 USB버스를 제어한다.The first bus controller 102 and the second bus controller 132 control the bus reset and the USB bus pull-up resistance of the USB bus, and are particularly transmitted from the signal detectors 122 and 152. USB bus is controlled according to the optical fiber connection status information.
신호 변환기(112, 140)는 USB 의 2개의 차동 신호를 단일 펄스열 신호로 변환한다. 즉, 신호 변환기(112, 140)는 두 차동신호(D+, D-) 중에서 임의로 선택된하나의 신호에서 SE0 구간을 "HIGH"상태로 변환하는데; 구체적으로는 USB 신호의 두 차동신호에 NOR 논리연산을 적용하여 SE0 구간만이 "HIGH"상태인 신호(간단히, SE0 구간신호라 함)를 생성한 후, 그 생성된 SE0 구간신호와 2개의 차동신호 중 임의로 선택된 하나의 차동신호 간에 OR 논리연산을 수행한다.Signal converters 112 and 140 convert the two differential signals of USB into a single pulse train signal. That is, the signal converters 112 and 140 convert the SE0 section into a "HIGH" state in one signal arbitrarily selected from two differential signals D + and D-; Specifically, the NOR logic operation is applied to two differential signals of the USB signal to generate a signal in which only the SE0 section is in the "HIGH" state (simply, the SE0 interval signal), and then the generated SE0 interval signal and two differential signals are generated. OR logic operation is performed between one differential signal selected arbitrarily.
SE0구간 검출기(110, 142)는 USB 신호의 D+, D- 가 모두 "로우(Low)"인 구간을 검출하여 펄스 신호로 변환한다. 즉, USB 신호의 2개의 차동신호(D+, D-)에 NOR 논리연산을 적용함으로써, 두 차동신호로부터 SE0구간만이 "HIGH"상태인 신호(즉, SE0구간신호)를 생성한다.The SE0 section detectors 110 and 142 detect a section in which both the D + and D- of the USB signal are "low" and convert it into a pulse signal. That is, by applying the NOR logic operation to the two differential signals D + and D- of the USB signal, only the SE0 section generates a signal (that is, the SE0 section signal) from the two differential signals.
전압-전류 변환기(V-I Converter)(111, 113, 141, 143)는 전압신호를 전류 신호로 변환한다.The V-I converters 111, 113, 141, and 143 convert voltage signals into current signals.
신호 가산기(114, 144)는 두개의 신호를 합하는 기능을 수행한다.Signal adders 114 and 144 perform the function of summing two signals.
발광소자 구동기(Driver)(115, 145)는 발광소자(예를 들면, LED, LD)(116, 146)를 구동하며, 특히, 발광소자 구동기는 광파이버의 체결상태 검사를 위한 광파이버 체결 검사 신호를 인가하여 발광소자를 구동한다. 즉, USB 버스가 "IDLE"상태일 때, 발광소자에 바이어스(BIAS) 전류 신호를 인가하여 발광소자를 구동하거나, 특수한 펄스(PULSE)열신호를 삽입하여 발광소자를 구동한다.The light emitting device drivers 115 and 145 drive the light emitting devices (eg, LEDs and LDs) 116 and 146. In particular, the light emitting device drivers may provide an optical fiber fastening test signal for checking a fastening state of the optical fiber. Is applied to drive the light emitting element. That is, when the USB bus is in the " IDLE " state, the light emitting device is driven by applying a bias current signal to the light emitting device, or the light emitting device is driven by inserting a special pulse column signal.
전류-전압 변환 및 증폭기(I-V Converter and Amplifier)(121, 151)는 수광 소자(120, 150)에서 발생되는 전류신호를 전압신호로 변환하고, 그 변화된 신호를 증폭한다.The I-V converters and amplifiers 121 and 151 convert current signals generated by the light receiving elements 120 and 150 into voltage signals and amplify the changed signals.
신호 복원부(123 내지 125, 153 내지 155)는 비교기와 신호 감산기로 이루어지는 것으로서, 광파이버를 통하여 전달되어 변환된 전압신호를 일정한 레벨에 따라 슬라이스하여 원래 송신된 USB신호를 복원한다. 신호 복원부를 비교기와 신호 감산기로 나누어 설명하면, 다음과 같다.The signal reconstructors 123 to 125 and 153 to 155 are comparators and signal subtractors. The signal reconstructors 123 to 125 and 153 to 155 slice the voltage signals transmitted through the optical fiber according to a predetermined level to restore the originally transmitted USB signals. The signal recovery unit will be described by dividing it into a comparator and a signal subtractor.
비교기(Comparator)(123, 124, 153, 154)는 전류-전압 변환 및 증폭기(I-V Converter and Amplifier)(121, 151)에 의하여 전류신호로부터 변환된 전압신호를 일정 전압 레벨과 비교하여 USB 신호 레벨로 변환한다. 구체적으로, 비교기(123, 153)는 일정한 전압레벨과 비교하여 SE0구간만이 "HIGH"인 SE0구간신호 (도 2 의 "C5" 참조)를 출력하고, 비교기(124, 154)는 다른 전압레벨과 비교하여 2개의 차동신호 중 하나의 차동신호(도 2 의 "C4" 참조)와 단일종단여역이 "HIGH"상태인 나머지 하나의 차동신호(도 3 의 "C3" 참조)를 출력한다.Comparator 123, 124, 153 and 154 compares the voltage signal converted from the current signal by IV converter and amplifier 121 and 151 to a predetermined voltage level to compare the USB signal level. Convert to Specifically, the comparators 123 and 153 output the SE0 section signal (see "C5" in FIG. 2) in which only the SE0 section is "HIGH" compared with a constant voltage level, and the comparators 124 and 154 have different voltage levels. One differential signal (see "C4" in FIG. 2) of the two differential signals and the other differential signal (see "C3" in FIG. 3) in which the single-ended region is in the "HIGH" state are output.
신호 감산기(125, 155)는 비교기 "124"(또는 "154")의 출력신호 중 SE0구간이 "HIGH" 상태로 된 하나의 차동신호("C3")에서, 비교기 "123"(또는 "153")의 출력신호("C5")를 감산하여 SE0구간이 "LOW"가 되게 한다.The signal subtractors 125 and 155 may use the comparator “123” (or “153” in one differential signal “C3” in which the SE0 section is “HIGH” out of the output signals of the comparator “124” (or “154”). Subtract the output signal "C5" of ") to make the SE0 section" LOW ".
한편, 신호방향 제어기(Direction Controller)(126, 156)는 호스트(Host)에서 발생되어지는 신호와 디바이스(Device)에서 발생되는 신호를 분리하기 위한 제어신호를 발생시켜 스위치(103, 104, 133, 134)를 제어한다. 예를 들면, 호스트(Host)측에서 발생된 신호를 광으로 전송할 때 디바이스(Device)측 모듈에서 검출되어 USB 신호로 변환되어 디바이스(Device)로 전송되는 신호가 다시 되먹임(Feedback)되어 호스트(Host)쪽으로 전송되어지는 것을 방지한다.On the other hand, the direction controller 126, 156 generates a control signal for separating the signal generated from the host and the signal generated from the device to generate the switch 103, 104, 133, 134). For example, when a signal generated on the host side is transmitted to the light, a signal detected by the device side module, converted into a USB signal, and transmitted to the device is fed back and fed back to the host. To prevent transmission to the
스위치(103, 104, 133, 134)는 신호방향 제어기(126, 156)의 제어신호에 따라 스위칭 기능을 수행한다The switches 103, 104, 133, and 134 perform a switching function according to the control signals of the signal direction controllers 126 and 156.
신호감지기(122, 152)는 광파이버(30, 40)가 광 확장 모듈(EXTENSION MODULE)(10, 20)에 체결되어 있는지를 감지하여 그 감지된 체결상태 정보를 버스 제어기(102, 132)에 전달한다. 여기서, 광파이버의 체결상태를 검사하는 방법은, 첫번째로 발광소자 구동기(Driver)(115, 145)가 광파이버가 USB 버스가 "IDLE" 상태일 때 발광소자에 바이어스(BIAS) 전류를 인가하여 발광소자를 구동시킨 경우에는 전송된 USB신호의 크기가 일정한 레벨이상이면(즉, 수광소자가 일정량 이상의 광신호를 검출하면) 광파이버가 정상적으로 체결되어 있다고 판단하고, 두번째로 발광소자 구동기(Driver)(115, 145)가 광파이버가 USB 버스가 "IDLE" 상태일 때 특수한 펄스(PULSE)열을 삽입하여 발광소자를 구동시킨 경우에는 전송된 USB신호에 특수한 펄스열 신호가 포함되어 있으면(즉, 수광소자를 포함한 수광부에서 그 삽입된 특수한 펄스열신호을 감지하면) 광파이버가 정상적으로 체결되어 있다고 판단한다.The signal detectors 122 and 152 detect whether the optical fibers 30 and 40 are fastened to the optical expansion modules 10 and 20 and transmit the detected fastening state information to the bus controllers 102 and 132. do. Here, the method for checking the fastening state of the optical fiber, firstly, the light emitting device driver (115), 145 is applied to the light emitting device by applying a bias (BIAS) current to the light emitting device when the optical fiber is the USB bus "IDLE" state If the size of the transmitted USB signal is equal to or greater than a certain level (that is, when the light receiving element detects a certain amount or more of optical signals), it is determined that the optical fiber is normally fastened, and secondly, the light emitting device driver 115 145) When the optical fiber drives a light emitting device by inserting a special pulse string when the USB bus is in the "IDLE" state, if the transmitted USB signal contains a special pulse string signal (i.e., a light receiving unit including a light receiving element) Detects the inserted special pulse train signal, it is determined that the optical fiber is normally connected.
그러면, 버스 제어기(BUS Controller)(102, 132)는 광파이버(30, 40)의 광 확장 모듈(10, 20)에의 체결(연결)상태에 따라 USB버스를 제어한다. 즉, 광파이버(30, 40)가 체결(연결)되어 있으면 USB BUS를 "온(ON)"하고, 광파이버가 체결(연결)되어 있지 않으면 USB BUS를 "오프(OFF)"한다.Then, the bus controllers 102 and 132 control the USB bus according to the fastening (connection) state of the optical fibers 30 and 40 to the optical expansion modules 10 and 20. That is, the USB BUS is "on" when the optical fibers 30 and 40 are fastened (connected), and "OFF" when the optical fiber is not fastened (connected).
이하, 유에스비 광 확장 장치의 전반적인 동작 과정을 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, the overall operation of the USB optical expansion device will be described.
호스트(Host)로부터 USB 신호가 발생되어 SE0구간 검출기(110)와 신호 변환기(112)로 들어오면, 호스트(Host) 측의 신호 변환기(112)가 USB신호로부터 "C1"의 신호(도 2 참조)를 만들고, SE0구간 검출기(110)는 USB 신호에 포함되어 있는 SE0신호를 검출하여 "C2"의 신호(도 2 참조)를 만든다.When a USB signal is generated from the host and enters the SE0 section detector 110 and the signal converter 112, the signal converter 112 on the host side receives a signal of "C1" from the USB signal (see FIG. 2). ), The SE0 section detector 110 detects the SE0 signal included in the USB signal and generates a signal of "C2" (see FIG. 2).
"C1", "C2" 신호 각각을 전압-전류(V-I) 변환하여 전류파형으로 신호 변환한 후, 그 변환된 신호를 합하여(114), 발광소자(116)를 구동하기 위한 발광소자 구동기(DRIVER)(115)에 인가하면, 발광소자(116)는 구동되어지는 전류의 크기에 따라 발광되어 신호를 전달한다.After converting each of the "C1" and "C2" signals into voltage-current (VI) signals and converting the signals into current waveforms, the converted signals are summed (114) and the light emitting device driver for driving the light emitting device 116 (DRIVER) When applied to the (115), the light emitting element 116 is emitted according to the magnitude of the current to be driven to transmit a signal.
발광소자(116)에서 발광되는 빛은 광파이버(30)를 통과하여 수광소자(120)에 전달되고, 수광소자(120)는 전달된 광의 크기에 비례하여 광신호를 전기신호(전류신호)로 변환한다.The light emitted from the light emitting element 116 passes through the optical fiber 30 to the light receiving element 120, and the light receiving element 120 converts the optical signal into an electric signal (current signal) in proportion to the magnitude of the transmitted light. do.
그 변환된 전기신호(전류신호)는, 전류-전압 변환 및 증폭기(121)에 의하여 전압신호로 변환되고 증폭되어(도 2 참조), 비교기(Comparator)(123, 124)로 입력되면, 그 입력된 전기 신호(전압 신호)는 비교기(Comparator)(123, 124)의 슬라이스 (SLICE) 레벨에 따라 "C3", "C4", "C5"의 신호(도 2 참조)로 출력하여 연산을 한 후, 원래의 신호로 복원되어 디바이스(Device)측으로 전달된다.The converted electric signal (current signal) is converted into a voltage signal by the current-voltage conversion and the amplifier 121 and amplified (see Fig. 2), and inputted to the comparator 123, 124, the input thereof. Electrical signals (voltage signals) are output as signals of "C3", "C4" and "C5" (see FIG. 2) according to the slice level of the comparator 123 and 124, and then calculated. The signal is restored to the original signal and transferred to the device side.
한편, 상기의 과정에서, 제 3 스위치(133)와 제 4 스위치(134)는 신호방향 제어기(Direction Controller)(126)에 의해 제어되며, 호스트측에서 발생되어 디바이스측으로 전달되는 신호와 디바이스측에서 발생되어 수신되는 신호를 분리한다.On the other hand, in the above process, the third switch 133 and the fourth switch 134 is controlled by the direction controller (Direction Controller) 126, the signal generated on the host side and transmitted to the device side and the device side Separates the signal that is generated and received.
도 2 는 본 발명에 따른 유에스비 광 확장 장치의 각 구성부분에서의 신호파형에 대한 일실시예 설명도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of signal waveforms in respective components of the USB optical expansion device according to the present invention. FIG.
USB 호스트(Host)의 신호(Signal)의 특징은 D+ 와 D- 의 차동 신호로 구성이 되어 있으나, 신호(Signal)의 특정 부분은 D+와 D-가 동시에 "LOW"인 SE0구간이 있으며, 또한 호스트(Host)와 디바이스(Device)가 같은 라인(Line)을 통해 신호를 주고 받는 양방향 통신(반이중통신)을 하고 있으며, 통신 체계는 호스트(Host)로부터 SOP(Start of Packet)이 발생되고 호스트(Host)가 명령을 하면 디바이스(Device)가 이에 응답하는 형식으로 되어 있다.The signal of USB host signal is composed of D + and D- differential signal, but the specific part of signal has SE0 section where D + and D- are "LOW" at the same time. The host and the device perform bidirectional communication (half-duplex communication) that sends and receives signals through the same line, and in the communication system, a SOP (Start of Packet) is generated from the host and the host ( When the host commands, the device responds to this.
USB 신호의 대표적인 파형(WAVEFORM)은 D+ 신호 파형과 D- 신호 파형과 같으며, 이 두 신호는 SE0구간(즉, D+ 신호와 D- 신호가 모두가 "LOW"상태인 구간)을 제외하고는 위상이 서로 반대이다.The typical waveform of the USB signal (WAVEFORM) is the same as the D + signal waveform and the D- signal waveform, except for the SE0 section (that is, the section in which both the D + and D- signals are "LOW"). The phases are reversed.
도면에서, "C1" 신호는 신호변환기(112, 140)의 출력파형, "C2" 신호는 SE0구간검출기(110, 142)의 출력파형, "C3"신호와 "C4"신호는 비교기(124, 154)의 출력파형, "C5"신호는 비교기(123, 153)의 출력파형을 나타낸다.In the drawing, the "C1" signal is the output waveform of the signal converters 112 and 140, the "C2" signal is the output waveform of the SE0 section detectors 110 and 142, the "C3" signal and the "C4" signal are the comparators 124, The output waveform of "154", the "C5" signal, indicates the output waveforms of the comparators 123 and 153.
먼저, "C1" 신호는 신호변환기(112, 140)의 출력파형으로서, D+ 신호와 D- 신호간에 NOR 논리연산을 수행한 후("C2" 신호), 그 결과 신호와 D+ 신호(D+, D- 중 어느 하나를 선택할 수 있지만, 여기서는 D+ 신호를 선택했음)간에 OR 논리연산을 수행함으로써 발생한다.First, the "C1" signal is an output waveform of the signal converters 112 and 140. After performing a NOR logic operation between the D + signal and the D- signal (the "C2" signal), the resulting signal and the D + signal (D +, D) are performed. Either of which can be selected, but where the D + signal is selected).
"C2"신호는 SE0구간검출기(110, 142)의 출력파형으로서, D+ 신호와 D- 신호 간에 NOR 논리연산을 수행함으로써 발생한다.The "C2" signal is an output waveform of the SE0 section detectors 110 and 142, and is generated by performing a NOR logic operation between the D + signal and the D- signal.
신호 가산기(114, 144) 또는 발광소자(116, 146)의 출력은, "C1"신호(전압신호)와 "C2"신호(전압신호)가 전류신호로 변환된 후, 서로 더해짐으로써 생성된 신호와 같은 파형의 신호이다.The outputs of the signal adders 114 and 144 or the light emitting elements 116 and 146 are signals generated by adding the "C1" signal (voltage signal) and the "C2" signal (voltage signal) to each other and then adding them together. It is a signal of the same waveform.
한편, "전류-전압변환 및 증폭기의 출력 2 "는 광파이버를 통해 전송된 광신호에 대한 전류신호를 전압신호로 변환하고 증폭함으로써 발생한다. 전류-전압변환 및 증폭기의 종류에 따라 "전류-전압변환 및 증폭기의 출력 1"과 같이 위상이 반전될 수도 있다. 이 경우에는 비교기에 의하여 슬라이스된 후에 위상을 반전시켜야 "C3", "C4", "C5" 신호와 같이 된다.On the other hand, "current-to-voltage conversion and output 2 of the amplifier" is generated by converting and amplifying the current signal for the optical signal transmitted through the optical fiber into a voltage signal. Depending on the type of the current-to-voltage converter and the amplifier, the phase may be reversed as in " output 1 of the current-to-voltage converter and the amplifier ". In this case, after the slice is sliced by the comparator, the phase must be reversed to become the signals "C3", "C4", and "C5".
"전류-전압변환 및 증폭기의 출력 2 "를 레벨1과 레벨2에 따라 슬라이스함으로써 "C3"신호, "C4"신호, "C5"신호를 얻을 수 있다. 여기서, "C3"신호는 "C1"과 같고, "C4"신호는 D- 신호와 같으며, "C5"신호는 "C2"신호와 같음을 알 수 있다.The "C3" signal, the "C4" signal, and the "C5" signal can be obtained by slicing the "current-voltage conversion and the output 2 of the amplifier" according to level 1 and level 2. Here, it can be seen that the "C3" signal is equal to "C1", the "C4" signal is equal to the D- signal, and the "C5" signal is equal to the "C2" signal.
"C3"신호에서 "C5"신호를 빼면, D+신호가 된다.Subtracting the "C5" signal from the "C3" signal results in a D + signal.
상기와 같은 방법으로, D+ 신호, D- 신호를 복원하게 된다.In this way, the D + signal and the D- signal are restored.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 단일종단영(SE0)구간 검출을 위한 발광소자의 출력에 대한 일실시예 설명도이다.3A and 3B are diagrams illustrating an embodiment of an output of a light emitting device for detecting a single longitudinal zero (SE0) section according to the present invention.
발광소자 구동기(115, 145)는, 다음과 같은 두 방법에 의하여, SE0 구간에서 발광소자(116, 146)에 일반의 펄스(PULSE)열 구간에 비해 2배이상의 구동전류를 인가함으로써 발광소자의 밝기를 두배이상으로 구동시킨다.The light emitting device drivers 115 and 145 apply two or more driving currents to the light emitting devices 116 and 146 in the SE0 section compared to the general pulse column section in the SE0 section by using the following two methods. Drive the brightness more than twice.
첫번째 방법은, USB신호를 전송함에 있어서 USB 신호에 포함되어 있는 일반 데이터열과 SE0구간의 신호를 전송할 때, 이 두 신호(데이터열과 SE0신호)를 구분하기 위한 구동방법으로 하나의 발광소자(116, 146)에 구간별로 구동전류를 달리하여 인가한다(도 3a 참조).The first method is a driving method for distinguishing these two signals (data string and SE0 signal) when transmitting the general data string included in the USB signal and the SE0 section in transmitting the USB signal. 146) by applying a different driving current for each section (see Fig. 3a).
두번째 방법은, 두 개의 발광소자를 구동하여 광파이버에 집속시킴으로써 각각의 발광소자에 따른 두 개의 펄스 신호가 합해져서 결국은 도 3a 에 도시된 신호와 같게 된다(도 3b 참조).In the second method, by driving two light emitting elements to focus on an optical fiber, two pulse signals corresponding to the respective light emitting elements are summed to be the same as the signal shown in Fig. 3A (see Fig. 3B).
도 4 는 본 발명에 따른 하나의 광파이버를 이용한 광 확장 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a configuration diagram of an optical expansion device using one optical fiber according to the present invention.
도면에서는, 편의상 도 1 에서 발광소자와 수광소자를 제외한 나머지 부분은 생략한다.In the drawings, for convenience, the rest of portions except for the light emitting device and the light receiving device are omitted.
도면에 도시된 바와 같이, 호스트측 USB 광 확장 모듈(10)과 디바이스측 USB 광 확장 모듈(20) 각각에 두 개의 반사 거울(401, 401)로 이루어진 광학계를 사용함으로써 하나의 광파이버(402)를 통한 송수신이 가능하게 된다.As shown in the figure, one optical fiber 402 is used by using an optical system composed of two reflective mirrors 401 and 401 for each of the host-side USB optical expansion module 10 and the device-side USB optical expansion module 20. Sending and receiving via it is possible.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 광파이버의 체결상태를 감지함으로써 감지된 광파이버의 체결 상태에 따라 USB 버스를 제어할 수 있게 하는 효과가 있다.The present invention as described above, by detecting the fastening state of the optical fiber has an effect that can control the USB bus in accordance with the detected fastening state of the optical fiber.
또한, 본 발명은, USB 광 확장 장치와 광파이버를 분리할 수 있게 함으로써,기존의 광파이버 일체형에 보다 사용상 편리하고 제조시에도 광파이버의 조립 공정을 줄일 수 있어 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, by allowing the USB optical expansion device and the optical fiber can be separated, it is more convenient to use the existing optical fiber integrated, and the manufacturing process of the optical fiber can be reduced during manufacturing, thereby reducing the cost.
또한, 본 발명은, 반사거울로 구성된 광학계를 이용함으로써, 하나의 광파이버만으로도 신호를 송수신할 수 있게 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling the transmission and reception of signals with only one optical fiber by using an optical system composed of a reflecting mirror.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020010086290A KR20030056129A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Usb optical extention apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020010086290A KR20030056129A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Usb optical extention apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030056129A true KR20030056129A (en) | 2003-07-04 |
Family
ID=32214349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020010086290A KR20030056129A (en) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Usb optical extention apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20030056129A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101147269B1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-05-18 | 옵티시스 주식회사 | Display-Port connector |
KR20220110667A (en) * | 2021-01-26 | 2022-08-09 | 선전 아파라이트 씨오.,엘티디 | USB 2.0 Photoelectric Transmission System |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11338587A (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Noncontact information transmission device |
JP2000183920A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Usb information transmitting device |
JP2000332791A (en) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Transmission device, and device and system for serial bus intermediate-distance optical transmission |
JP2001100874A (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Usb multi-end point optical converting apparatus |
JP2001119440A (en) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Alps Electric Co Ltd | Usb signal transmission system |
JP2001126832A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Seiko Ryo | Cord case assembly having exchangeable connecting socket |
KR20010096855A (en) * | 2000-04-15 | 2001-11-08 | 신현국 | Universal Serial Bus connecting apparatus |
-
2001
- 2001-12-27 KR KR1020010086290A patent/KR20030056129A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11338587A (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Noncontact information transmission device |
JP2000183920A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Usb information transmitting device |
JP2000332791A (en) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Transmission device, and device and system for serial bus intermediate-distance optical transmission |
JP2001100874A (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Usb multi-end point optical converting apparatus |
JP2001119440A (en) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Alps Electric Co Ltd | Usb signal transmission system |
JP2001126832A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Seiko Ryo | Cord case assembly having exchangeable connecting socket |
KR20010096855A (en) * | 2000-04-15 | 2001-11-08 | 신현국 | Universal Serial Bus connecting apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101147269B1 (en) * | 2010-07-23 | 2012-05-18 | 옵티시스 주식회사 | Display-Port connector |
KR20220110667A (en) * | 2021-01-26 | 2022-08-09 | 선전 아파라이트 씨오.,엘티디 | USB 2.0 Photoelectric Transmission System |
JP2023514884A (en) * | 2021-01-26 | 2023-04-12 | 深▲セン▼市埃爾法光電科技有限公司 | USB2.0 photoelectric transmission system |
JP7355859B2 (en) | 2021-01-26 | 2023-10-03 | 深▲セン▼市埃爾法光電科技有限公司 | USB2.0 photoelectric transmission system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8180225B2 (en) | Optical data link | |
EP1155519B1 (en) | Electro-optic interface system and method of operation | |
US8876411B2 (en) | Method for performing power management in an active optical cable (AOC) | |
EP0961423B1 (en) | Noncontact information transmitter | |
KR20130124483A (en) | Electro-optical communications link | |
EP2911322B1 (en) | Active optical cable including a power management function | |
WO2020248743A1 (en) | Optical module | |
US6665499B2 (en) | Parallel optical transmission/reception module | |
CN110365411B (en) | Optical module | |
JP2002207545A (en) | Optical communication interface module for universal serial bus | |
JP5619856B2 (en) | Optical fiber transmission switching device and control method thereof | |
JP2000299706A5 (en) | ||
US9843383B2 (en) | Multifunctional laser diode driving circuit, a module comprising the same, and a method using the same | |
US8786291B2 (en) | In-situ cable unplug detector operating during normal signaling mode | |
US5602665A (en) | Optical transmitting/receiving apparatus for bidirectional communication systems | |
EP3742631B1 (en) | Pse device and powered device of optical power supply system, and optical power supply system | |
KR20030056129A (en) | Usb optical extention apparatus | |
US20030081279A1 (en) | Optical interface | |
JPH01123538A (en) | Light balance transmitting circuit | |
KR100468467B1 (en) | Receive line defective wiring checking apparatus | |
CN217388715U (en) | SFP + optical module | |
CN113324925B (en) | Optical fiber signal receiving device and pipeline early warning system | |
JP6644859B1 (en) | Active optical cable | |
JP2001108487A (en) | Light trigger recorder | |
KR100605648B1 (en) | Infrared communication apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |