KR20050098592A - 지피아이오 신호 변환 장치 및 그를 이용한 이동통신 단말기 - Google Patents

지피아이오 신호 변환 장치 및 그를 이용한 이동통신 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말기에서 사용되는 PDM 신호를 다수의 디지털 신호로 변환하여 출력하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 이동통신 단말기의 MSM 칩에 구비된 PDM 단자로부터 출력되는 PDM 신호를 다수의 GPIO 신호로 변환하여 출력함에 따라 추가되는 외부부품의 제어신호를 출력하는 GPIO 단자의 부족에 따른 문제점을 해결할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 특징적인 양상에 따른 이동통신 단말기는 MSM의 PDM 단자로부터 출력되는 서로 다른 DUTY CYCLE을 가진 PDM 신호를 연속적인 전압을 가진 DC 전압으로 변환하는 RC 필터와, 변환된 DC 전압의 레벨에 따라 다수의 GPIO 디지털 신
호로 변환하여 출력하는 신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 유리한 양상에 따라, 본 발명에 따른 신호 변환부는 간단한 회로적 부품과 디지털 로직회로의 추가만으로 확장이 가능하다는 특징을 갖는다.

Description

지피아이오 신호 변환 장치 및 그를 이용한 이동통신 단말기{Apparatus for converting GPIO signal and Mobile communication terminal using the apparatus}
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말기에서 사용되는 PDM 출력전압을 다수의 디지털 제어신호로 변환하여 출력하는 기술에 관한 것이다.
최근 이동통신 단말기의 수효가 늘어나고 소비자의 요청에 따른 다양한 기능들이 추가되어 개인용 이동통신 단말기는 멀티미디어 기기화되어감에 따라, 단말기의 구조는 복잡해지고 단말기에 구비된 MSM 칩은 제어해야할 외부 부품들이 많아지고 있는 실정이다.
현재 이동통신 단말기의 MSM 칩은 진동 모터, LCD, LED와 같은 부품들을 효과적으로 제어하기 위하여 디지털 로직 신호를 이용하고 있다. MSM에는 이러한 제어신호를 입출력하는 일명 GPIO(General Purpose Input Output) 불리는 입출력 단자들이 구비되어 있는데, MSM 칩이 제공하는 GPIO 수는 한정되어 있어 새로운 단말기 기획 단계에서 다양한 기능 구현에 많은 제약이 따르고 있다.
한편, 일반적으로 MSM 칩에는 외부 부품들을 연속적인 전압레벨로 제어하기 위한 PDM(Pulse Duration Modulation) 출력부가 구현되어 있다. PDM 신호는 하나의 듀티 사이클에서 하이(High)와 로우(Low)가 차지하는 비율을 조정함으로써 하이와 로우에 머무르는 시간의 비율을 조절하여 출력함으로써, 외부부품들을 제어할 수 있다. 통상의 PDM 출력은 저항과 커패시터로 구성된 RC FILTER에 의해 만들어진다. 그러나, 이와 같이 단말기의 MSM 칩에서 출력되는 PDM 은 거의 활용되고 있지 않은 실정이며, GPIO 단자는 다양한 기능 구현을 위해 그 수가 부족한 상황이다. 이는 효율적인 MSM 칩의 활용과 단말기의 다양한 기능 구현을 저해하는 요소로써 작용한다.
본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 그 목적은 단말기에서 출력되는 PDM 신호를 다수의 GPIO 출력으로 변환하여 사용할 수 있는 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.
나아가 본 발명은 간단한 부품의 추가만으로 다수의 GPIO 출력을 사용할 수 있는 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.
나아가 본 발명은 단말기 내 각 부품간의 통일적이고 체계적인 제어가 가능한 시스템 아키텍쳐를 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 이동통신 단말기는 단말기의 MSM 으로부터 출력되는 PDM 출력전압을 다수의 단계로 분할하여 각각이 상이한 STATE를 출력하도록 한다. MSM 칩에서 출력되는 PDM 신호를 RC 필터를 이용하여 연속적인 전압레벨 즉, DC 전압레벨로 변환한다. 변환된 DC 전압은 본 발명에 따른, 신호 변환부에 입력단으로 출력된다. 신호 변환부는 입력되는 DC 전압의 레벨에 따라 다수의 GPIO 신호 즉, '0' 과 '1'로 구성된 디지털 논리 값으로 출력한다. 따라서, 하나의 PDM 신호의 전압 조절로 2개의 디지털 논리 값으로 변환하여 출력 가능하다. 이렇게 변환된 디지털 논리 값은 단말기에 구비된 각각의 외부부품으로 출력된다.
본 발명의 이 같은 양상에 따라 단말기에 구현될 새로운 기능의 부품들에게 출력되는 제어신호 구현됨에 따라 본체의 MSM 칩을 교환하거나 개량할 필요 없이 기존의 MSM와 동일한 정도로 유지하는 것이 가능하며, 추가로 예를 들면 GSM, CDMA, 셀룰러 방식 등 다양한 방식의, 나아가 다양한 모델에 걸쳐 적용할 수 있는 장점이 있다.
나아가 본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 신호 변환부과 RC 필터는 하나의 IC 칩으로 패키지화되어 다수의 IC 칩을 병렬로 연결하여 확장할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동통신 단말기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 단말기는 크게 기존의 이동통신 단말기에 공통되는 구성인 MSM 칩(100)과, MSM 칩(100)의 GPIO 단자들과 연결된 외부부품들을 포함하여 구성된다. 외부부품들은 사용자의 조작명령을 입력받는 키패드(210)와, 메뉴 및 동작상태와 폰 제어부의 제어신호에 따라 독출되는 영상 신호를 표시하는 표시부(220)와, 다수의 LED(230)와, 안테나를 통해 송수신되는 무선신호로부터 음성 및 데이터 신호를 추출하는 무선 통신부(240)와, 무선 통신부(240)로부터의 음성 통화 신호를 마이크 및 스피커를 통해 입출력하는 음성 입출력 회로(250)와, 예를 들면, 벨소리 재생을 위한 YAMAHA 칩과 같은 음원 재생 칩 또는 MP3 재생을 위한 DSP 칩으로 구성되며, 벨소리, 효과음 또는 음악파일 재생과 같은 다양한 음원으로부터 재생하여 출력하는 음성 재생부(260)와, 음성 재생부(260)로부터 재생되어 출력되는 단말기 내의 벨소리 또는 효과음과 같은 다양한 재생음을 MSM(100)의 제어에 따라 선택적으로 출력하는 음성 출력부(270)와, 전동 바이브레이터(280)와 같은 외부부품들을 포함한다.
키패드(210)와, 통상 액정표시장치인 표시부(220)는 통상적인 주지된 구성이 될 수 있다. 또한 무선 통신부(240)는 기지국과의 통신을 위한 안테나 및 알에프 회로를 포함하여 구성된다. 본 명세서에서 무선 통신부(240)는 다양한 버전의 CDMA방식 뿐 아니라 셀룰러, GSM, W-CDMA 방식등 현존하는 방식은 물론, 향후에 등장할 이동통신 방식을 포괄하도록 해석된다. 음성 입출력 회로(250)는 디지털 음성 데이터를 아날로그 음성 신호로, 또는 그 역의 변환을 처리하며, 음성 증폭회로나 필터와 같은 부가회로를 포함하는 공지의 구성이다.
무선 통신부(240)의 기저대역 회로와, MSM(100)의 대부분의 회로는 단일의 집적회로로 상용화되어 제공되고 있다. 통상 MSM 칩(100)으로 불리는 이 집적회로는 내부에 통신을 처리하는 전용의 하드웨어와, 디지털 신호처리기 및 범용의 마이크로프로세서를 포함한다. 논리적으로 이들은 음성 및 데이터 통신을 제어하는 통신 제어부(110)와, 키패드(210)로부터 입력된 조작신호나 동작 상태에 따라 전체 시스템을 제어하는 시스템 제어부(120)를 포함하며, 다수의 외부부품들을 GPIO라 불리는 단자를 통해 비트 값으로 표현되는 제어명령을 전송한다. 시스템 제어부(120)는 버츄얼 머신과 같은 편리한 애플리케이션 환경이 지원되며, 본 발명의 특징적인 양상에 따른 제반 부품들의 제어를 프로그램에 의해 처리할 수 있다.
시스템 제어부(120)는 GPIO단자를 통해 외부 아이씨들과 인터페이스 되어 이들을 제어할 수 있다. 사용자로부터 조작부를 통해 조작 명령이 입력되거나 통화 착신 등 이벤트가 발생하면 시스템 제어부(120)는 필요한 제어 명령을 GPIO 단자를 통해 연결된 외부부품들로 제어 명령을 전송한다.
통상의 MSM 칩(100)은 다수의 외부부품으로 디지털 논리 신호를 전송하기 위한 GPIO 단자와 연속적인 전압레벨로 외부부품을 제어하는 PDM 단자가 구비되어 있다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 단말기는 MSM 칩(100)의 PDM 단자에서 출력되는 PDM 신호를 연속적인 DC 전압신호로 변환하는 RC 필터(300)와, RC 필터(300)에 의해 변환된 DC 전압의 고저에 따라 다수의 디지털 논리 값으로 변환하여 출력하는 신호 변환부(400)를 더 포함한다. 신호 변환부(400)에 의해 변환되어 출력되는 디지털 논리 신호는 이동통신 단말기에 부가적으로 추가되는 외부부품(290-1, 290-2)의 제어 신호로 사용된다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신호 변환부를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일싱시예에 따른 신호 변환부(400)는 RC 필터(300)에 의해 연속적인 전압레벨을 가진 DC 전압으로 변환된 전압 값을 이용하여 변환된 DC 전압 값의 1/2 값이 소정의 기준 전압 값보다 높은 레벨의 전압인지를 판단하여 그 값이 클 경우 TRUE를 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE를 출력하는 제 1 비교부와, RC 필터(300)에 의해 변환된DC 전압 값이 입력 전압 값의 1/4 보다 높은 값일 경우 TRUE 값을 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE를 출력하는 제 2 비교부와, RC 필터(300)에 의해 변환된 DC 전압 값이 입력 전압 값의 3/4 보다 높은 값일 경우 TRUE 값을 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE 값을 출력하는 제 3 비교부와, 제 2 비교부와 제 3 비교부로부터 입력되는 신호중 어느 하나를 제 1 비교부에서 출력되는 출력 값에 따라 선택적으로 출력하는 스위칭부를 더 포함한다.
시스템 제어부(120)는 PDM 신호는 전압의 로우와 하이가 차지하는 시간 비율 즉, 듀티 사이클에 따라 클럭펄스와 같은 형태로 외부부품의 제어신호를 출력한다. 이러한 시스템 제어부(120)로부터 PDM 신호가 출력되면 RC 필터(300)는 해당 PDM 신호 일정한 전압레벨을 가지는 DC 전압으로 변환하여 출력한다. RC 필터(300)는 저항과 커패시터로 구성되며, 커패시터의 충/방전을 이용하여 PDM 신호 예를 들면, 클럭펄스와 같은 신호를 DC 전압으로 변환하여 출력한다. RC 필터(300)에 의해 변환되어 출력되는 DC 전압은 신호 변환부(400)로 출력되는데, 신호 변환부(400)는 3개의 비교부가 있으며, 각각의 비교부는 레퍼런스 전압 값(Vref)을 가지고 있어 입력 전압과 레퍼런스 전압(Vref)을 비교하여 '1'(TRUE) 혹은 '0'(FALSE)을 출력한다. RC 필터(300)에 의해 변환되어 출력되는 DC 전압은 제 1 비교부를 통해 원 비트의 디지털 신호로 변환되어 출력된다.
제 1 비교부는 MSM 칩(100)의 PDM 출력단으로 출력 가능한 최대 전압의 1/2에 해당하는 전압 값을 레퍼런스 전압 값(Vref)으로 가지고 있다. 예를 들어, RC 필터(300)로부터 변환되어 출력되는 최대 전압(Vmax)이 8V라면, 제 1 비교부는 레퍼런스 전압(Vref)으로 4V의 값을 가지고 있다. 따라서, 입력 전압의 1/2 값이 레퍼런 전압 값(Vref) 4V 보다 큰 값일 경우 '1'(TRUE) 값을 출력하고, 작은 값일 경우 '0'(FALSE) 값을 출력단으로 출력한다.
제 2 비교부는 MSM 칩(100)의 PDM 출력단으로 출력 가능한 최대 전압의 1/4에 해당하는 전압 값을 레퍼런스 전압 값(Vref)으로 가지고 있다. 예를 들어, RC 필터(300)로부터 변환되어 출력되는 최대 전압(Vmax)이 8V라면, 제 2 비교부는 레퍼런스 전압(Vref)으로 2V의 값을 가지고 있다. 따라서, 입력 전압의 1/4 값이 레퍼런스 전압 값(Vref) 2V 보다 큰 값일 경우 '1'(TRUE) 값을 출력하고, 작은 값일 경우 '0'(FALSE) 값을 출력단으로 출력한다.
제 3 비교부는 MSM 칩(100)의 PDM 출력단으로 출력 가능한 최대 전압의 3/4에 해당하는 전압 값을 레퍼런스 전압 값(Vref)으로 가지고 있다. 예를 들어, RC 필터(300)로부터 변환되어 출력되는 최대 전압(Vmax)이 8V라면, 제 3 비교부는 레퍼런스 전압(Vref)으로 6V의 값을 가지고 있다. 따라서, 입력 전압의 3/4 값이 레퍼런 전압 값(Vref) 6V 보다 큰 값일 경우 '1'(TRUE) 값을 출력하고, 작은 값일 경우 '0'(FALSE) 값을 출력단으로 출력한다.
스위칭부는 예를 들면, 2개의 입력 신호중 하나를 선택적으로 출력하는 2X1 멀티플렉서(Multiplexor)와 같은 전자 스위칭 회로이며, 제 1 비교부로부터 출력되는 디지털 신호에 따라 제 2 비교부 또는 제 3 비교부로부터 출력되는 원 비트 디지털 신호중 어느 하나를 선택적으로 출력한다. 제 1 비교부로부터 출력되는 원비트 디지털 신호가 '0'일 경우 제 2 비교부를 통해 입력되는 예를 들어, 신호 변환부(400)에 4V의 입력 전압이 인가되었을 경우 제 1 비교부는 출력단으로 '1'을 출력한다. 제 2 비교부의 레퍼런스 전압(Vref)은 2V 이므로 제 2 비교부의 출력단으로 '1'이 출력되고, 제 3 비교부의 레퍼런스 전압(Vref)은 6V 이므로 제 3 비교부의 출력단으로 '0'가 스위칭부로 출력된다. 스위칭부는 제 1 비교부로부터 출력되는 디지털 신호에 따라 제 3 비교부로부터 입력되는 '0' 값을 출력단으로 출력한다.
따라서, 제 1 비교부로부터 출력되는 '1'과 스위칭부로부터 출력되는 '0'이 출력되므로, 하나의 PDM 신호를 이용하여 2개의 외부부품들에게 제어신호를 전송할 수 있다. 도 2b는 도 2a에 도시한 신호 변환부(400)의 출력값을 나타낸 진리표이다. 상술한 바와 같이 하나의 PDM 신호를 이용하여 2비트 출력과 4개의 상태를 갖는 GPIO 신호로 변환할 수 있다.
도 3a은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 확장한 신호 변환부를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 신호 변환부(400)는 하나의 PDM 신호를 3개의 디지털 논리 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 본 발명의 또다른 실시예에 따른 신호 변환부(400)는 RC 필터(300)에 의해 연속적인 전압레벨을 가진 DC 전압으로 변환된 전압 값에 따라 4개의 상태를 가진 2비트 디지털 신호로 출력하는 제 1 신호 변환부(400-1)를 포함하며, 본 발명의 특징적인 양상에 따라, RC 필터(300)로부터 변환되어 출력되는 최대 전압(Vmax)의 1/8, 3/8, 5/8, 7/8에 해당하는 레퍼런스 전압 값을 가진 제 4, 5, 6, 7 비교부(450, 460, 470, 480)와, 제 4, 5, 6, 7 비교부(450, 460, 470, 480)로부터 각각 출력되는 '1'(TRUE) 또는 '0'(FALSE)값을 선택적으로 출력하는 제 2 스위칭부(490)를 포함하는 제 2 신호 변환부(400-2)를 더 포함할 수 있다.
제 4, 5, 6, 7 비교부(450, 460, 470, 480)의 동작은 상술한 제 1, 2, 3, 비교부(410, 420, 430)와 동일한 동작을 통해 디지털 신호가 출력되므로 그 상세한 설명은 생략한다. 제 2 스위칭부(490)는 예를 들면, 4X1 멀티플렉서로 구현될 수 있으며, 제 1 신호 변환부(400-1)에 의해 출력되는 2비트의 디지털 신호를 입력받아 제 4, 5, 6, 7 비교부(450, 460, 470, 480)로부터 출력되는 각각의 디지털 신호를 선택적으로 출력한다. 제 2 스위칭부(490)의 동작을 예를 들어 설명하면, 제 1 신호 변환부(400-1)에 의해 출력되는 2비트의 디지털 신호가 '0', '0'일 경우는 제 4 비교부(450), '0', '1'일 경우는 제 5 비교부(460)의 출력, '1', '0'일 경우는 제 6 비교부(470)의 출력, '1', '1'일 경우는 제 7 비교부(480)의 출력을 선택하여 출력한다. 따라서, 도 2a에서 설명한 신호 변환부(400)의 두 출력단에 간단한 비교소자와 스위칭 소자로 이루어진 회로를 추가함으로써, 하나의 PDM 신호를 통해 3비트 디지털 신호의 출력이 가능하다.
도 3b는 도 3a에 도시한 신호 변환부의 출력 값을 나타낸 진리표이다. 상술한 바와 같이 하나의 PDM 신호를 이용하여 3비트의 디지털 신호의 출력과 8개의 상태를 갖는 GPIO 신호로 변환할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 신호 변환 회로를 도시한 회로도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 변환 회로(500)는 RC 필터(300)에 의해 DC 전압으로 변환되어 출력되는 전압을 공급받는 제어 전원 단자(510)와, 별도로 인가되어 해당 회로를 구동하는 구동 전원 단자(520)와, 제어 전원 단자로부터 공급되는 입력전압을 소정의 비율로 분배하는 제 1 전압 분배기(530)와, 제 1 전압 분배기(530)로부터 분배된 전압에 따라 구동 전원 단자(520)를 통해 인가되는 구동 전압을 선택적으로 출력하는 제 1 출력부(540)와, 제어 전원 단자(510)로부터 공급되는 입력전원을 소정의 비율로 분배하되, 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 출력되는 전압 값을 제어하는 제 2 전압 분배기(550)와, 제 2 전압 분배기(550)로부터 분배된 전압에 따라 구동 전원 단자(520)를 통해 인가되는 구동 전압을 선택적으로 출력하는 제 2 출력부(560)를 포함한다.
제어 전원 단자(510)는 RC 필터(300)에 의해 DC 전압으로 변환되어 출력된 MSM 칩(100)으로부터 출력되는 PDM 신호가 RC 필터(300)에 의해 DC 전압으로 변환되어 출력되는 전압을 공급받는다. 제 1 전압 분배기(530)는 제 1 트랜지스터(Q1)를 ON/OFF 구동시키기 위한 point 즉, 구동 전압을 공급하기 위해 입력되는 DC전압을 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R1)을 이용하여 분배하고 제 2 저항(R1)에 인가되는 전압을 제 1 트랜지터(Q1)로 출력한다.
예를 들어, 제어 전원 단자(510)로부터 입력되는 입력전압(VS)이 1.4V 이고, 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2)값이 1㏀으로 동일한 값을 가질 경우, 두 저항(R1, R2)에 인가되는 전압은 0.7V로 동일하며, 제 1 전압 분배기(530)는 제 2 저항(R2)에 인가되는 0.7V 의 전압을 제 1 출력부(540)로 출력한다. 제 1 출력부(540)는 제 1 전압 분배기(530)로부터 출력되는 전압을 인가 받아 ON/OFF 구동하여 구동 전원 단자로부터 인가되는 전압을 선택적으로 스위칭하는 제 1 트랜지스터(Q1)와, 제 1 트랜지스터(Q1)의 구동에 따라 구동 단자로부터 입력되는 전압을 출력하는 제 1 부하 저항(RL1)을 포함한다. 예를 들어, 일반적인 트랜지스터의 동작 전압 즉, 시동 전압이 0.7V 라 가정하면, 제 1 전원 분배기(530)를 통해 제 1 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되는 전압이 0.7V 일 경우, 제 1 트랜지스터(Q1)는 ON 구동되어 컬렉터와 연결된 구동 전원 단자로부터 인가되는 구동 전압을 이미터로 인가되게 한다. 따라서, 제 1 부하 저항(RL1)에는 구동 전원 단자(520)로부터 어떠한 전압도 인가되지 않는다.
반대로 제 1 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되는 전압이 0.7V 미만일 경우, 제 1 트랜지스터(Q1)는 구동하지 않고 따라서, 구동 전원 단자(520)로부터 출력되는 구동 전압은 모두 컬렉터와 연결된 제 1 부하 저항(RL1)으로 인가된다. 따라서 제 1 출력부(540)는 전압 제어 전원 단자(510)로부터 출력되는 입력 전압이 0V ∼ 1.4V 미만의 전압이 입력될 경우 구동 전원 단자(520)로부터 입력되는 구동 전압을 제 1 부하 저항으로 출력하고, 입력 전압이 1.4V 이상일 경우, 제 1 트랜지스터(Q1)가 동작하여 제 1 부하 저항(RL1)에는 어떠한 구동 전압도 인가되지 않는다.
제 2 출력부(560) 역시 출력부에 구현된 제 2 트랜지스터(Q2)의 ON/OFF 시키는 point를 정할 수 있는 제 2 전압 분배기(550)가 구현되어 있다. 제 4 저항(R4)은 제 1 전압 분배(530)기의 제 1 저항(R1)의 동작을 하는 것이고, 제 4, 5 저항(R4, R5)과 제 2 트랜지스터(Q2)가 제 2 저항(R2)의 역할을 하며, 제 6, 7 저항(R6, R7)은 제 2 트랜지스터(Q2)를 ON/OFF 시키는 역할을 한다. 제 2 트랜지스터(Q2)가 OFF일 경우에는 제 5 저항(R5)만이 제 2 저항(R2)의 역할을 하지만, 제 2 트랜지스터(Q2)가 ON일 경우에는 제 5, 8 저항(R5, R8)이 병렬로 연결되어 제 2 저항(R2)의 역할을 하게되어 결과적으로 제 4 저항(R4)과의 조합으로 이루어지는 전압 분배회로의 상태에 따라 point가 변하게 된다. 기본적으로 만약 제 2 트랜지스터(Q2)가 ON/OFF 되지 않는다면 제 3 트랜지스터(Q3)는 제 1 트랜지스터(Q1)의 경우처럼 한번만 제 2 부하 저항(RL2)으로 인가되는 전원을 제어하지만, 제 2 트랜지스터(Q2)가 제 6, 7 저항(R6, R7)에 의해서 ON/OFF 됨으로써 제 3 트랜지스터(Q3)는 세번의 ON/OFF를 거치게 되므로 서로 다른 4개의 상태를 갖는 출력을 얻을 수 있다.
도 4b는 도 4a에 도시한 신호 변환 회로의 두개의 부하 저항으로부터 출력되는 출력 전압을 도시한 그래프이다. 상술한 바와 같이 하나의 PDM 신호를 RC필터를 통해 DC 전압으로 변환하여 출력하고, 출력된 DC 전압을 이용하여 4개의 상태를 갖는 출력을 만들어 낼 수 있다. 따라서, 해당 4개의 상태를 각각 부호화 하여 2비트의 디지털 신호를 생성할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 단말기 내의 MSM 칩의 PDM 출력단에서 출력되는 PDM 신호를 다수의 GPIO 제어신호로 변환하여 출력함으로써, 이동통신 단말기의 MSM 칩에서 지원하는 GPIO 단자 수의 제한 없이 부가기능을 추가할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 신호 변환부를 단일의 IC 칩으로 패키지화하여 확장이 용이하다는 효과를 갖는다.
또한, 복잡하고 다양한 기능을 수행하는 외부부품의 제어를 통일적으로 수행할 수 있어 시스템 설계나 기능 추가, 설계변경이 용이하다는 장점을 갖는다.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시에에 따른 이동통신 단말기를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 신호 변환부를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2b는 도 2a에 도시한 신호 변환부의 출력 값을 나타낸 진리표이다.
도 3a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 확장한 신호 변환부를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 3b는 도 3a에 도시한 신호 변환부의 출력값을 나타낸 진리표이다.
도 4a는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 신호 변환 회로를 도시한 회로도이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 신호 변환 회로의 두개의 부하 저항으로부터 출력되는 출력 전압을 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100. MSM 칩 110. 통신 제어부
120. 시스템 제어부 210. 키패드
220. 표시부 230. LED
240. 무선 통신부 250. 음성 입출력 회로
260. 음성 재생부 270. 음성 출력부
280. 전동 바이브레이터 290. 외부부품
300. RC 필터 400. 신호 변환부
400-1. 제 1 신호 변환부 400-2. 제 2 신호 변환부
410. 제 1 비교부 420. 제 2 비교부
430. 제 3 비교부 440. 제 1 스위칭부
450. 제 4 비교부 460. 제 5 비교부
470. 제 6 비교부 480. 제 7 비교부
490. 제 2 스위칭부 500. 신호 변환 회로
510. 제어 전원 단자 520. 구동 전원 단자
530. 제 1 전압 분배기 540. 제 1 출력부
550. 제 2 전압 분배기 560. 제 2 출력부

Claims (5)

  1. 이동통신 단말기에 있어서,
    다수의 GPIO(General Purpose Input Output) 및 PDM(Pulse Duration Modulation)단자를 구비한 MSM 칩과;
    상기 PDM 단자로부터 출력되는 PDM 신호를 연속적인 DC 전압 값으로 변환하는 RC 필터와;
    상기 RC 필터에 의해 변환되어 출력되는 DC 전압 값에 따라 다수의 GPIO 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 신호 변환부가:
    상기 RC 필터에 의해 변환된 DC 전압 값의 1/2 값이 소정의 기준 전압 값보다 높은 레벨의 전압인지를 판단하여 그 값이 클 경우 TRUE를 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE를 출력하는 제 1 비교부와;
    상기 RC 필터에 의해 변환된DC 전압 값이 입력 전압 값의 1/4 보다 높은 값일 경우 TRUE 값을 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE를 출력하는 제 2 비교부와;
    상기 RC 필터에 의해 변환된 DC 전압 값이 입력 전압 값의 3/4 보다 높은 값일 경우 TRUE 값을 출력하고, 입력 전압 값이 낮은 값일 경우 FALSE 값을 출력하는 제 3 비교부와;
    상기 제 2 비교부와 제 3 비교부로부터 입력되는 신호중 어느 하나를 제 1 비교부에서 출력되는 출력 값에 따라 선택적으로 출력하는 스위칭부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 RC 필터와 신호 변환부가 단일의 집적회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기.
  4. PDM 신호를 입력받아 연속적인 전압을 갖는 DC 전압으로 변환하여 출력하는 RC 필터와; 상기 RC 필터에 의해 변환된 DC 전압을 다수의 GPIO 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환 회로를 포함하는 신호 변환 장치에 있어서, 상기 신호 변환 회로가:
    상기 RC 필터에 의해 변환된 DC 전압을 공급받는 제어 전원 단자와;
    상기 신호 변환 회로에 구동 전원을 공급하는 구동 전원 단자와;
    상기 제어 전원 단자로부터 출력되는 DC 전압을 소정의 비율로 분배하여 출력하는 제 1 전압 분배기와;
    상기 제 1 전압 분배기에 의해 분배되어 출력되는 전압 값에 따라 상기 제어 전원 단자로부터 인가되는 전압을 선택적으로 출력하는 제 1 출력부와;
    상기 제어 전원 단자로부터 출력되는 DC 전압을 소정의 비율로 분배하여 출력하는 제 2 전압 분배기와;
    상기 제 2 전압 분배기에 의해 분배되어 출력되는 전압 값에 따라 상기 제어 전원 단자로부터 인가되는 전압을 선택적으로 출력하는 제 2 출력부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 전압 분배기가:
    일단이 상기 제어 전원 단자와 연결되는 제 1 저항과,
    일단이 상기 제 1 저항의 타단과 연결되며, 그 타단이 접지 되는 제 2 저항을 포함하고;
    상기 제 1 출력부가:
    일단이 상기 구동 전원 단자와 연결되는 제 3 저항과,
    컬렉터가 상기 제 3 저항의 타단에 연결되고, 베이스가 상기 제 1 저항과 제 2 저항이 연결된 노드에 연결되며, 이미터가 접지 되어 있는 제 1 트랜지스터와,
    일단이 상기 제 1 트랜지스터의 컬렉터와 제 3 저항이 연결된 노드에 연결되고, 그 타단이 접지 되어 있는 제 1 부하 저항을 포함하고;
    상기 제 2 전압 분배기가:
    일단이 상기 제어 전원 단자와 연결된 제 4 저항과,
    일단이 상기 제 4 저항의 타단과 연결되며, 그 타단이 접지 되는 제 5 저항과,
    일단이 상기 제 4 저항과 제어 전원 단자와 연결된 노드와 연결되는 제 6 저항과,
    일단이 상기 제 6 저항의 타단에 연결되며, 그 타단이 접지 되는 제 7 저항과,
    일단이 상기 제 4, 5 저항이 연결된 노드에 연결되는 제 8 저항과,
    컬렉터가 상기 제 8 저항의 타단과 연결되고, 베이스가 제 6, 7 저항이 연결된 노드에 연결되며, 이미터가 접지 되는 제 2 트랜지스터를 포함하며;
    상기 제 2 출력부가:
    일단이 상기 구동 전원 단자와 제 3 저항과 연결된 노드에 연결되는 제 9 저항과,
    컬렉터가 상기 제 9 저항의 타단에 연결되고, 베이스가 제 4, 5, 8 저항이 연결된 노드에 연결되며, 이미터가 접지 되는 제 3 트랜지스터와;
    일단이 상기 제 9 저항과 제 3 트랜지스터의 컬렉터와 연결된 노드에 연결되며, 그 타단이 접지 되는 제 2 부하 저항을 포함하는 것;
    을 특징으로 하는 신호 변환 장치.
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