KR20040079694A

KR20040079694A - 유니버설 시리얼버스를 이용한 다중 데이터 인터페이스 장치

Info

Publication number: KR20040079694A
Application number: KR1020030014709A
Authority: KR
Inventors: 백동철
Original assignee: 비티네트웍스
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-16

Abstract

본 발명은 유니버셜 시리얼버스(USB)를 이용한 외장형 메모리 관련기술로서 단순한 저장장치로서의 기능뿐만 아니라 디지탈 오디오 재생기능과 디지탈 영상 재생기능을 구비함으로서 유니버설 시리얼버스(USB)방식 저장장치 자체로서의 기능뿐만 아니라 디지털 형식으로 저장된 오디오정보를 재생하거나 디지털 형식으로 저장된 영상정보를 재생할 수 있도록 하였으며 또한 이러한 재생 정보를 유니버설 시리얼버스(USB)의 데이터 포트와 겸하도록 함으로서 오디오나 영상 정보의 재생기기의 단순화를 가능케 하였다. 또한 상기한 3가지 기능을 유니버설 시리얼버스(USB)의 전원인가 포트에 인가되는 전원전압을 검출하여 자동 선택이 가능토록 함으로서 각 기능에 대한 별도의 모드 선택을 할 필요가 없이 자동으로 각 모드설정이 가능토록 하였다.

Description

유니버설 시리얼버스를 이용한 다중 데이터 인터페이스 장치{Muti Data Interface system of Using by Universal Data Bus}

본 발명은 유니버설 데이터버스(USB)잭을 이용한 데이터 인터페이스에 있어 종래는 컴퓨터와 USB기기 간에는 2가지의 신호 데이터라인 즉 D+, D-와 USB기기 쪽에 전원공급을 위한 USB전원 라인 B+(5V)와 신호의 기준이 되는 그라운드(GND)로 구성되어 있는 것이 일반적이며 최근 유니버설 데이터버스(USB)잭과 플레쉬 메모리콘트롤러와 플레쉬 메모리를 조합한 휴대용 메모리 제품이 있는데 이러한 제품은 단순히 컴퓨터에 내재된 유니버설 데이터버스(USB)잭에 연결하여 사용하게끔 되어있다. 따라서 그 용도가 외부 저장장치로서만 사용되고 있으며 반드시 컴퓨터와 조합되어 사용되어야만 했다.

본 발명에서는 이러한 용도를 다변화하기 위한 것을 목적으로 한다. 즉 유니버설 데이터버스 (USB)잭이 구성되어 있는 컴퓨터 뿐만 아니라 MPEG 형태의 오디오를 청취하거나 MPEG형태의 영상정보를 시청할 수 있도록 상기 유니버셜데이터버스 (USB)콘트롤러와 MPEG 오디오 디코더와 MPEG 비디오 디코더를 함께 구성함과 아울러 상기한 3가지의 주요 기능과 관련한 신호 전달경로를 제어하기 의한 스위칭부, 이러한 각 주요 기능블록들을 제어하기 위한 중앙처리장치(CPU), 저장매체인 메모리수단을 주요 구성으로 하여 단순 저장기능 뿐만 아니라 오디오 청취나 비디오정보의 시청이 가증하게 하였다. 그리고 본 발명의 최종적인 외부와의 인터페이스는 유니버설 데이터버스(USB)잭 임으로 전원(B+)과 그라운드(GND)를 제외한 데이터 라인 (D+, D-)는 상기한 스위칭 수단에 의해 데이터 경로가 되었다가 신호 경로가 되기도 한다.

도 1은 본 발명의 전체 시스템 구성도

도 2는 본 발명의 실시예

도 3은 본 발명의 전압 검출기의 상세 구성도

본 발명은 저장수단을 이용하여 컴퓨터로부터 데이터를 저장 또는 불러오는 외장 메모리로서의 기능과 더불어 오디오 디코더 및 영상신호 디코더기능을 겸하도록하기위해 유니버설 데이터버스(USB)잭부(10)와 스위칭부(20), 그리고 데이터의 저장과 읽기 기능을 수행하기 위한 유니버설 데이터버스(USB) 콘트롤러(60), 압축 저장된 오디오정보를 읽어 재생하기 위한 MPEG 오디오 디코더(70)와 압축 저장된 영상정보를 읽어 재생하기 위한 MPEG 영상 디코더(80), 데이터를 저장하기 위한 수단인 메모리부(120~130) 그리고 상기한 주요 기능 부를 총괄적으로 제어하기 위한 중앙제어장치 CPU(90)을 주요 구성으로 한다.

[도 1]은 본 발명의 전체 시스템 블록 다이어그램을 나타내는 것으로 유니버설 데이터버스(USB)잭 (10)은 데이터를 주고받거나 오디오 혹은 영상정보 재생시 신호를 외부의 기기 쪽으로 보내주는 역할을 하는 (D-), (D+)단자가 구성되어 있으며 또한 본 발명의 시스템 쪽으로 전원을 인가하기 위한 전원(B+)과 그라운드(GND)로 4가지의 단자로 구성되어있다. 이러한 유니버설 데이터버스(USB)잭의 단자구성은 표준 포트로서 어떠한 유니버설 데이터버스(USB) 포트도 동일한 구성으로 되어 있다. 본 발명은 크게 3가지의 기능을 수행하는데 우선 그 첫 번째로 외부 저장장치로서의 기능인 메모리 기능과 두 번째로 본 발명의 저장장치(120~130)로 부터의 압축 오디오 정보를 재생하여 청취하는 MPEG 오디오 기능과 세번세 번째는발명의 저장장치(120~130)로 부터의 압축 영상 정보를 재생하여 시청하는 MPEG 영상 재생 기능이 있다. 우선 첫 번째 기능인 외부 메모리기능에서의 동작 상태를 보면 본 발명의 전체 블록(100)이 일반 컴퓨터(200)의 USB잭에 연결되면 USB잭(10)의 전원단자(B+)에 직류전압이 +5V가 걸리게 된다. 이때 전압검출기(Detection:40)는 5V임을 인식하여 중앙처리장치(CPU:90)에 5V상태 즉 컴퓨터(200)의 USB잭(10)에 연결되었다고 정보를 알려준다. 그러면 중앙처리장치(CPU:90)에서 제어부(Control:50)를 통해 신호 스위칭부(20)에 (So1)이 (s1)에 그리고 (So2)가 (s4)에 접속되도록 되어 있음으로 USB잭(10)의 데이터라인 (D-)와 (D+)가 각각 USB콘트롤러(60)에 연결되도록 되어 중앙처리장치(CPU:90)와 메모리 인터페이스(110) 그리고 메모리(120~130)에 구성에 의해 일반적인 외장형 USB 메모리기능을 수행하게 된다. 즉 일반적인 Thumb메모리와 같은 동작 구성을 하게 되는 것이다. 두 번째 기능인 MPEG 오디오기능에 대해 보면 본 발명의 전체 시스템(100)이 오디오재생장치(300)에 본 발명의 USB잭(10)을 연결 매체로 상호 접속 구성하게 된다. 이 경우 오디오재생장치(300)내에는 전원으로 3.3V 밧데리(310)를 사용하게 되는데 따라서 본 발명의 USB잭(10)의 전원단자(B+)에 3.3V 직류전압이 걸리게 된다. 이때 전압검출기(Detection:40)은 3.3V임을 인식하여 중앙처리장치(CPU:90)에 3.3V상태 즉 오디오재생장치(300)가 USB잭(10)에 연결되었다고 정보를 알려준다. 그러면 중앙처리장치(CPU:90)에서 제어부(Control:50)를 통해 신호 스위칭부(20)에 (So1)이 (s2)에 그리고 (So2)가 (s5)에 접속되도록 제어한다. 따라서 USB잭(10)의 데이터라인 (D-)과 (D+)가 각각 MPEG오디오 디코더(70)에 연결되도록 되어 중앙처리장치(CPU:90)와 메모리 인터페이스(110) 그리고 메모리(120~130)에 구성에 의해 MPEG 오디오 재생기능을 수행하게 된다. 이때 중앙처리장치(CPU:90)는 MPEG 오디오 재생기능과 관련 각종 제어를 위해 제어키(130)의 제어를 받도록 되어 있다. 본 발명의 제어키(130)는 MENU, STOP, REWIND, PLAY, FF등의 기능을 구비하게 된다. 그리고 이러한 제어 상태나 곡 타이틀 등의 상태를 표시 하기 위한 LCD장치(140)도 구동하게 된다. 즉 MP3나 기타 표준 오디오 포맷의 파일을 재생하는 휴대용 오디오 재생시스템(300)의 기능을 수행하게 되는 것이다. 이러한 오디오 재생 모드에서는 본 발명의 USB잭(10)에 데이터라인인 (D-), (D+)가 일반적인 오디오의 좌측과 우측 신호라인으로 된다. 따라서 오디오장치(300)와 본 발명의 시스템(100)과는 오디오 신호적 연결 접속을 갖게 된다. 이러한 오디오 신호적 연결 접속이 되었을 경우는 오디오 장치(300)내에는 오디오 앰프기능만을 가지면 간단히 오디오 재생시스템을 구성할 수 있다. 또한 본발명의 MPEG오디오디코더(70)내에 증폭기능이나 기타 부가적 오디오 제어기능이 포함되어 있는 경우는 단순히 헤드폰 잭만 구성 될 수도 있다. 세 번째로 MPEG 비디오 재생기능에 대해 보면 상기한 USB 인가전압 5V 나 3.3V가 아닌 또 다른 특정 전압일 경우 즉 6V, 9V, 12V등 임의의 전압중 하나를 기준으로 하면 되는데 이경우도 마찬가지로 비디오 재생장치(400)가 본 발명의 시스템(100)과 연결 접속되면 USB잭(10)의 전원단자(B+)에 직류전압이 +12V가 걸리게 된다. 이때 전압검출기(Detection:40)는 12V임을 인식하여 중앙처리장치(CPU:90)에 12V상태 즉 컴퓨터의 USB잭(10)에 연결되었다고 정보를 알려준다. 그러면 중앙처리장치(CPU:90)에서 제어부(Control:50)를 통해 신호 스위칭부(20)에 (So1)가 (s3)에 그리고 (So2)가 (s6)에 접속되도록 되어 있음으로 USB잭(10)의 데이터라인 (D-)와 (D+)가 각각 MPEG비디오 디코더(80)에 연결되도록 되어 중앙처리장치(CPU:90)와 메모리 인터페이스(110) 그리고 메모리(120~130)에 구성에 의해 일반적인 외장형 비디오 재생기능을 수행하게 된다. 단 이때 USB잭(10)의 데이터라인 (D-)는 MPEG비디오 디코더(80)의 영상재생 출력단에 (D+)는 MPEG비디오 디코더(80)의 오디오재생 출력단에 각각 연결 구성되도록 되어 있다. 이것은 MPEG비디오 디코더(80)장치는 통상 영상과 오디오신호 두 신호를 모두를 재생하는 구조로 되어 있기 때문이다. 이경우도 영상 재생기능과 관련한 제어를 제어 상태 표시를 위해 중앙처리장치(CPU:90)는 MPEG 영상 재생기능과 관련한 각종 제어를 위해 제어키(130)의 제어를 받도록 되어 있다. 본 발명의 제어키(130)는 MENU, STOP, REWIND, PLAY, FF등의 기능을 구비하게 된다. 그리고 이러한 제어 상태나 타이틀등의 상태를 표시 하기 위한 LCD장치(140)도 구동하게 된다. 즉 MPEG이나 기타 영상 표준 포맷의 파일을 재생하는 영상 재생시스템(400)의 기능을 수행하게 되는 것이다. 그리고 레귤레이터(30)는 USB잭(10)의 전원인가단자(B+)로 부터 인가된 직류전압을 본 발명의 시시스템 내에원을 공급하기 위한 전원 안정화 회로로서 일정한 직류전압을 안정하게 공급하기 위해 구성한 것이다.

도 2는 본 발명의 3가지 기능과 관련한 도면으로 첫 번째 도면은 본 발명의 시스템(100)와 일반적인 컴퓨터(200)와 연결 구성 예를 나타내는 것으로 이 경우는 USB외장형 메모리기능을 수행하게 된다. 그리고 두 번째 도면은 오디오 재생장치(300)와 본 발명의 시스템(100)과 연결 구성된 예를 보여주는 것으로 이때는 압축된 오디오정보를 재생하는 디지털 오디오 재생장치와 같은 역할을 수행하게 된다. 대부분의 디지털 오디오 재생기기는 휴대용임으로 해서 밧데리를 사용하는 경우가 많아 3.3V 전원을 사용하게끔 하였다. 물론 이러한 휴대용 오디어 기기 뿐 만 아니라 거치형 오디오 기기나 차량용 오디오 재생기기에도 동일한 방식으로 적용이 가능하다. 그리고 이 경우 각종의 제어는 제어키(130)에 의해 콘트롤 되도록 구성하였다. 세 번째의 경우는 디스플레이 장치가 구성된 영상 재생시스템의 적용의 예를 나타내는 것으로 본 발명의 시스템(100)을 영상 재생장치(400)와 연결 구성한 구조로 한 예이다. 이 경우는 영상신호와 오디오신호가 둘다 재생됨으로 상기한 USB잭(10)의 (D-)와 (D+) 포트를 각각 영상과 오디오신호가 연결 구성되게 스위칭기능을 구성하였다.

도 3은 본 발명의 전압 검출기의 상세 구성을 나타내는 것으로 입력단(41)으로 들어온 직류 전원전압은 세개의 비교기(42, 43, 44)의 각각의 기준전압(VRef1, VRef2, VRef3)과 비교하여 기준 범위 내에 해당하는 직류전압이면 출력단(45)포트중 해당 포트만이 "HIGH"가 됨으로 이 신호가 중앙처리장치(CPU,90)에 인가되어 본 발명의 시스템(100)이 어떠한 기기에 접속되었는지를 자동으로 인식하고 그에 따른 시스템 동작 구성을 하게 되는 것이다.

본 발명은 USB잭과 결합된 외부 저장장치를 이용해 디지털 오디오 재생기능과 디지털 영상 재생기능을 별도의 기능 선택 스위치 없이 자동으로 기능을 인식하여 동작하도록 한 시스템과 관련한 것으로 단순한 외장형 메모리기능뿐만 아니라 디지털 오디오 및 영상재생기능을 복합적으로 구비한 오디오/비디오 재생기능을 가지는 USB방식 외장형 메모리 장치이다.

Claims

저장매체인 메모리장치와 이를 제어하기 위한 제어용 마이크로 콘트롤러를 주요 구성으로 하는 유니버설 시리얼버스(USB)방식의 저장장치 시스템에 있어서 상기한 메모리장치에 디지털 오디오 형태로 저장된 오디오정보를 재생하기 위한 디지털 오디오재생장치와 상기한 메모리장치에 디지털 영상형태로 저장된 영상정보를 재생하기 위한 디지털 영상재생장치, 그리고 상기한 단순 저장 매체기능과 디지털 오디오재생 그리고 디지털 영상재생기능의 자동 선택을 위한 검출부, 그리고 검출된 데이터로 부터 스위칭장치에 제어모드를 결정하고 메모리 장치들을 제어하기 위한 중앙처리장치, 또한 상기한 중앙처리장치에 의해 제어되는 사용자 제어용 키입력장치, 작동상태의 표시를 위한 디스플레이 장치, 그리고 상기한 두 가지 이상의 기능에 따른 신호 경로를 제어하기 위한 스위칭장치를 주요 구성으로 하는 유니버설 시리얼버스를 이용한 다중 데이터 인터페이스 장치.
청구항 1항에 있어 디지털 재생장치는 오디오 재생기능 혹은 영상재생 두가지중 한가지를 채택할 수 있는 것을 특징으로 하는 유니버설 시리얼버스를 이용한 다중 데이터 인터페이스 장치.