KR20050101840A - Serial communication circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이터 송수신 시 다수의 비트 데이터를 디코딩하여 다수의 로직 레벨을 사용하여 송신하고, 수신된 로직 레벨을 비교기를 사용하여 인코딩하여 전송속도를 향상시킬 수 있는 직렬 통신 회로에 관한 것으로, 다수의 시스템들 사이의 데이터 전송을 위해 직렬 통신을 사용하여 각 시스템 내부의 병렬 데이터를 SIO(Serial Input Output)를 통해 직렬 데이터로 변경하여 송신 및 수신하는 직렬 통신 회로에 있어서, 상기 SIO는 병렬 데이터를 다수의 로직 레벨을 사용하여 다수의 비트 데이터를 디코딩하여 직렬로 송신하는 송신 블록과, 수신된 직렬 데이터에 해당하는 로직 레벨을 다수의 기준 논리 레벨과 비교하여 다수의 비트 데이터로 인코딩하여 병렬 데이터를 발생하는 수신 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a serial communication circuit capable of improving transmission speed by decoding a plurality of bit data and transmitting using a plurality of logic levels when transmitting and receiving data, and encoding the received logic level using a comparator. In a serial communication circuit that uses serial communication for data transmission between systems, and converts and transmits and receives parallel data in each system to serial data through a serial input output (SIO), the SIO transmits a plurality of parallel data. Parallel blocks are generated by decoding a plurality of bit data by using a logic level of the data and transmitting the data in serial, and encoding a plurality of bit data by comparing a logic level corresponding to the received serial data with a plurality of reference logic levels. It characterized in that it comprises a receiving block.
Description
본 발명은 직렬 통신 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 송수신 시 다수의 비트 데이터를 디코딩하여 다수의 로직 레벨을 사용하여 송신하고, 수신된 로직 레벨을 비교기를 사용하여 인코딩하여 전송속도를 향상시킬 수 있는 직렬 통신 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a serial communication circuit, and more particularly, to decode and transmit a plurality of bit data using a plurality of logic levels, and to encode a received logic level using a comparator to improve transmission speed. It relates to a serial communication circuit that can be.
도 1은 종래 기술에 따른 두 개의 시스템 사이에서 직렬 통신을 수행하는 동작을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an operation of performing serial communication between two systems according to the prior art.
도 1을 참조하면, 시스템 A와 시스템 B 사이의 데이터 전송을 위해 직렬 통신을 사용하여 각 시스템 내부의 병렬 데이터 D0∼D7을 SIO(Serial Input Output)(1)를 통해 직렬 데이터로 변경하여 한 비트씩 송신 및 수신하는 일반적인 비동기 직렬 통신 방식을 나타낸다. 여기서, SIO(1)는 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변경하여 송신하는 송신부(2) 및 수신된 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 수신부(3)를 포함한다.Referring to FIG. 1, serial data D0 to D7 inside each system are converted into serial data through SIO (Serial Input Output) 1 using serial communication for data transmission between system A and system B. This is a general asynchronous serial communication method of transmitting and receiving each. Here, the SIO 1 includes a transmitter 2 for converting and converting parallel data into serial data and a receiver 3 for converting received serial data into parallel data.
도 2는 도 1에 도시된 SIO(1)의 송신부(2)를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 2 is a detailed circuit diagram showing the transmitter 2 of the SIO 1 shown in FIG.
SIO(1)의 송신부(2)는 병렬 데이터 버퍼(4), 10 비트 시프트 레지스터(6), 및 출력 데이터 버퍼(8)를 포함한다.The transmitter 2 of the SIO 1 includes a parallel data buffer 4, a 10 bit shift register 6, and an output data buffer 8.
병렬 데이터 버퍼(4)는 라이트 활성화 신호 WE에 의해 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 10 비트 시프트 레지스터(6)에 병렬로 전송한다.The parallel data buffer 4 transfers the start bit, the 8 bit data D0 to D7, and the stop bit to the 10 bit shift register 6 in parallel by the write activation signal WE.
10 비트 시프트 레지스터(6)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 활성화되고 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 클럭 CLK에 동기시켜 순차적으로 출력한다.The 10-bit shift register 6 is activated by the transmit activation signal TxEN and sequentially outputs start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits in synchronization with the clock CLK.
출력 데이터 버퍼(8)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 10 비트 시프트 레지스터(6)로부터 출력된 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 직렬로 송신한다.The output data buffer 8 serially transmits start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits output from the 10-bit shift register 6 by the transmission activation signal TxEN.
도 3은 도 1에 도시된 SIO(1)의 수신부(3)를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram showing the receiver 3 of the SIO 1 shown in FIG.
SIO(1)의 수신부(3)는 수신 데이터 버퍼(10), 10 비트 시프트 레지스터(12), 및 병렬 데이터 버퍼(14)를 포함한다.The receiving unit 3 of the SIO 1 includes a receiving data buffer 10, a 10 bit shift register 12, and a parallel data buffer 14.
수신 데이터 버퍼(10)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 활성화되어 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 직렬로 수신한다.The receive data buffer 10 is activated by the receive activation signal RxEN to receive start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits in series.
10 비트 시프트 레지스터(12)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 활성화되어 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 클럭 CLK에 동기되어 순차적으로 시프트 한다. 이때, 10 비트가 모두 시프트 되면, 수신 데이터 버퍼(10)는 비활성화 된다.The 10-bit shift register 12 is activated by the receive activation signal RxEN to sequentially shift start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits in synchronization with the clock CLK. At this time, when all 10 bits are shifted, the reception data buffer 10 is inactivated.
병렬 데이터 버퍼(14)는 리드 활성화 신호 RE에 의해 활성화되어 10 비트 시프트 레지스터(12)에 저장된 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트를 시스템 내부에 병렬로 전송한다.The parallel data buffer 14 is activated by the read enable signal RE to send start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits stored in the 10-bit shift register 12 in parallel within the system. do.
도 4는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 SIO(1)의 데이터 송신 및 수신 동작을 나타낸 파형도이다.4 is a waveform diagram showing data transmission and reception operations of the SIO 1 shown in FIGS. 1, 2 and 3;
도 4를 참조하면, SIO(1)는 시작(start) 비트, 8 비트 데이터 D0∼D7, 및 종료(stop) 비트 순서로 송신 및 수신하는데, 이때 각 비트의 데이터는 2개의 로직 레벨(로우 레벨(0V), 하이 레벨(VDD))로써 "0", "1"을 인식한다.Referring to FIG. 4, the SIO 1 transmits and receives in the order of start bits, 8-bit data D0 to D7, and stop bits, where data of each bit is divided into two logic levels (low level). (0V), high level (VDD), "0" and "1" are recognized.
이와 같이 종래 기술에 따른 SIO(1)는 전송 라인을 통해 1 비트씩 전송함으로써 8비트 데이터를 전송하기 위해 8번의 클럭만큼의 시간이 소요되기 때문에 고속을 요구하는 시스템에서는 클럭을 빠르게 설정해야한다. 그러나, 클럭을 빠르게 설정하면 시스템 자체에 종속되는 한계가 있다.As described above, since the SIO 1 according to the related art requires 8 clocks to transmit 8-bit data by transmitting 1 bit through the transmission line, the clock needs to be set quickly in a system requiring high speed. However, setting the clock quickly has limitations that are dependent on the system itself.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다수의 로직 레벨을 사용하여 다수의 비트를 디코딩하여 한번에 송신하고, 수신된 데이터를 비교기를 사용하여 인코딩하여 전송속도를 향상시키는 것이다.An object of the present invention to solve the above problems is to improve the transmission rate by decoding a plurality of bits at a time using a plurality of logic levels to transmit, and to encode the received data using a comparator.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직렬 통신 회로는 다수의 시스템들 사이의 데이터 전송을 위해 직렬 통신을 사용하여 각 시스템 내부의 병렬 데이터를 SIO(Serial Input Output)를 통해 직렬 데이터로 변경하여 송신 및 수신하는 직렬 통신 회로에 있어서, 상기 SIO는 병렬 데이터를 다수의 로직 레벨을 사용하여 다수의 비트 데이터를 디코딩하여 직렬로 송신하는 송신 블록; 및 수신된 직렬 데이터에 해당하는 상기 로직 레벨을 다수의 기준 논리 레벨과 비교하여 다수의 비트 데이터로 인코딩하여 병렬 데이터를 발생하는 수신 블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the serial communication circuit of the present invention uses serial communication for data transmission between a plurality of systems, and converts parallel data in each system into serial data through a serial input output (SIO), and A serial communication circuit for receiving, said SIO comprising: a transmission block for transmitting parallel data in series by decoding a plurality of bit data using a plurality of logic levels; And a receiving block for generating parallel data by encoding the logic level corresponding to the received serial data with a plurality of reference logic levels and encoding the plurality of bit data.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.The above and other objects and features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 두 개의 시스템 사이에서 직렬 통신을 수행하는 동작을 나타낸 개념도이다. 여기서는 두 비트 데이터를 하나의 전압 레벨로 설정하는 경우를 예를 들어 설명한다. 또한 다수의 비트 데이터를 하나의 전압 레벨로 설정할 수 있다.5 is a conceptual diagram illustrating an operation of performing serial communication between two systems according to the present invention. Here, an example of setting two bit data to one voltage level will be described. In addition, a plurality of bit data can be set to one voltage level.
도 5를 참조하면, 시스템 A와 시스템 B 사이의 데이터 전송을 위해 직렬 통신을 사용하여 각 시스템 내부의 병렬 데이터 D0∼D7을 SIO(Serial Input Output)(15)를 통해 두 비트를 한 개의 신호로 디코딩하여 전송하는 비동기 직렬 통신 방식을 나타낸다. 여기서, SIO(15)는 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변경하여 송신하는 송신부(16) 및 수신된 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 수신부(17)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the serial data D0 to D7 in each system are converted into two signals through a SIO (Serial Input Output) 15 using serial communication for data transmission between system A and system B. Decode and transmit Asynchronous serial communication method. Here, the SIO 15 includes a transmitter 16 for converting and converting parallel data into serial data, and a receiver 17 for converting the received serial data into parallel data.
도 6은 도 5에 도시된 SIO(15)의 송신부(16)를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram showing the transmitter 16 of the SIO 15 shown in FIG.
SIO(15)의 송신부(16)는 두 개의 병렬 데이터 버퍼(18, 20), 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(22, 24), 2X4 디코더(26), 및 다수의 스위치(28, 30, 32, 34)를 포함한다.Transmitter 16 of SIO 15 includes two parallel data buffers 18 and 20, two 6-bit shift registers 22 and 24, a 2X4 decoder 26, and multiple switches 28, 30, 32, 34).
짝수 병렬 데이터 버퍼(18)는 라이트 활성화 신호 WE에 의해 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D0, D2, D4, D6, 및 종료(stop) 비트를 6 비트 시프트 레지스터(22)에 병렬로 전송하고, 홀수 병렬 데이터 버퍼(20)는 라이트 활성화 신호 WE에 의해 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D1, D3, D5, D7, 및 종료(stop) 비트를 6 비트 시프트 레지스터(24)에 병렬로 전송한다.The even parallel data buffer 18 sends the start bit, the 4-bit data D0, D2, D4, D6, and the stop bit in parallel to the 6-bit shift register 22 by the write enable signal WE. The odd parallel data buffer 20 transmits the start bit, the 4-bit data D1, D3, D5, D7, and the stop bit in parallel to the 6-bit shift register 24 by the write enable signal WE. do.
짝수 6 비트 시프트 레지스터(22)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 활성화되어 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D0, D2, D4, D6, 및 종료(stop) 비트를 클럭 CLK에 동기하여 순차적으로 디코더(26)에 전송하고, 홀수 6 비트 시프트 레지스터(24)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 활성화되어 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D1, D3, D5, D7, 및 종료(stop) 비트를 클럭 CLK에 동기하여 순차적으로 디코더(26)에 전송한다.The even 6-bit shift register 22 is activated by the transmit enable signal TxEN to sequentially decode the start bit, the 4-bit data D0, D2, D4, D6, and the stop bit in synchronization with the clock CLK. 26, an odd 6-bit shift register 24 is activated by the transmit enable signal TxEN to transfer the start bits, 4-bit data D1, D3, D5, D7, and stop bits to the clock CLK. In synchronization, the data is transmitted to the decoder 26 sequentially.
디코더(26)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 활성화되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(22, 24)에 의해 전송되는 데이터 De, Do를 디코딩하여 스위치 제어신호 Q0, Q1, Q2, Q3을 발생한다. The decoder 26 is activated by the transmit activation signal TxEN and decodes the data De and Do transmitted by the two 6-bit shift registers 22 and 24 to generate the switch control signals Q0, Q1, Q2 and Q3.
제 1 스위치(28)는 제 1 스위치 제어신호 Q0에 따라 접지전압 레벨 GND을 선택적으로 출력하고, 제 2 스위치(30)는 제 2 스위치 제어신호 Q1에 따라 제 2 전압레벨 Vr2(2VDD/6)를 선택적으로 출력하고, 제 3 스위치(32)는 제 3 스위치 제어신호 Q2에 따라 제 4 전압레벨 Vr4(4VDD/6)를 선택적으로 출력하고, 제 4 스위치(34)는 제 4 스위치 제어신호 Q3에 따라 공급전압 레벨 VDD을 선택적으로 출력한다.The first switch 28 selectively outputs the ground voltage level GND according to the first switch control signal Q0, and the second switch 30 outputs the second voltage level Vr2 (2VDD / 6) according to the second switch control signal Q1. Is selectively outputted, the third switch 32 selectively outputs the fourth voltage level Vr4 (4VDD / 6) according to the third switch control signal Q2, and the fourth switch 34 is the fourth switch control signal Q3. The output voltage level VDD is selectively output.
도 7은 도 6에 도시된 전압레벨 Vr2, Vr4를 발생하는 기준 전압 발생회로를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 7 is a detailed circuit diagram illustrating a reference voltage generator circuit for generating voltage levels Vr2 and Vr4 shown in FIG. 6.
기준 전압 발생회로는 직렬 연결된 6개의 저항 R을 포함하는 전압 발생부(36) 및 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 전압 발생부(36)에 공급전압 VDD을 선택적으로 인가하는 활성화부(38)를 포함한다.The reference voltage generator circuit includes a voltage generator 36 including six resistors R connected in series and an activator 38 for selectively applying the supply voltage VDD to the voltage generator 36 by the transmit activation signal TxEN. .
전압 발생부(36)는 각 저항 R의 공통 노드에서 해당하는 전압레벨 Vr1, Vr2, Vr3, Vr4, Vr5를 발생한다.The voltage generator 36 generates corresponding voltage levels Vr1, Vr2, Vr3, Vr4, and Vr5 at the common node of each resistor R. FIG.
활성화부(36)는 송신 활성화 신호 TxEN에 의해 제어되는 스위치로 구성된다.The activation part 36 is comprised by the switch controlled by the transmission activation signal TxEN.
상기한 종래 기술에 따른 SIO(15)의 송신 부분의 동작의 진리표는 [표 1]과 같다.The truth table of the operation of the transmission portion of the SIO 15 according to the prior art is shown in [Table 1].
[표 1]TABLE 1
도 8은 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 SIO(15)의 데이터 송신 동작을 나타낸 파형도이다.FIG. 8 is a waveform diagram showing the data transmission operation of the SIO 15 shown in FIGS. 5, 6 and 7. FIG.
도 8을 참조하면, 시작(start) 비트, 두 개의 비트가 임의의 전압 레벨을 갖는 신호(D0, D1), (D2, D3), (D4, D5), (D6, D7), 및 종료(stop) 비트 순서로 송신하는데, 이때 임의의 전압 레벨은 두 개의 비트의 값에 따라 4개의 전위를 갖는다. 즉, 두 개의 비트의 값이 모두 "1"인 경우(D4, D5) 공급전압 레벨 VDD이 되고, 두 개의 비트의 값이 모두 "0"인 경우(D6, D7) 접지전압 GND이 되고, 짝수 비트가 "1"이고, 홀수 비트가 "0"인 경우(D0, D1) 제 4 전압레벨 Vr4(4VDD/6)가 되고, 짝수 비트가 "0"이고, 홀수 비트가 "1"인 경우(D2, D3) 제 2 전압레벨 Vr2(2VDD/6)가 된다.Referring to Figure 8, the start bit, the signals D0, D1, (D2, D3), (D4, D5), (D6, D7), and two bits having arbitrary voltage levels, stop) is transmitted in bit order, where any voltage level has four potentials depending on the value of the two bits. That is, if the values of both bits are "1" (D4, D5), the supply voltage level is VDD, and if the values of both bits are "0" (D6, D7), the ground voltage GND is even. When the bit is "1" and the odd bit is "0" (D0, D1), the fourth voltage level Vr4 (4VDD / 6) becomes, the even bit is "0", and the odd bit is "1" ( D2, D3) becomes the second voltage level Vr2 (2VDD / 6).
도 9는 도 5에 도시된 SIO(15)의 수신부(17)를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the receiver 17 of the SIO 15 shown in FIG.
SIO(15)의 수신부(17)는 비교부(40), 인코딩부(42), 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(46, 48), 및 두 개의 병렬 데이터 버퍼(50, 52)를 포함한다.The receiver 17 of the SIO 15 includes a comparator 40, an encoder 42, two six-bit shift registers 46 and 48, and two parallel data buffers 50 and 52.
비교부(40)는 3 개의 비교기(41)를 포함하고, 각 비교기(41)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 수신된 전압 레벨을 기준전압 Vr1, Vr3, Vr5와 각각 비교한다.The comparator 40 includes three comparators 41, and each comparator 41 compares the voltage level received by the reception activation signal RxEN with the reference voltages Vr1, Vr3, and Vr5, respectively.
인코딩부(42)는 두 개의 AND 게이트(43, 45) 및 배타적 노아 게이트(exclusive NOR gate)(44)를 포함하고, 비교부(40)로부터 출력된 신호 m0, m2 및 m3을 인코딩하여 짝수 데이터 De 및 홀수 데이터 Do를 출력한다.The encoder 42 includes two AND gates 43 and 45 and an exclusive NOR gate 44, and encodes even signals by encoding signals m0, m2 and m3 output from the comparator 40. Output De and odd data Do.
짝수 6 비트 시프트 레지스터(46)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De를 클럭 CLK에 동기하여 순차적으로 저장하고, 홀수 6 비트 시프트 레지스터(48)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 인코딩부(42)로부터 출력된 홀수 데이터 Do를 클럭 CLK에 동기하여 순차적으로 저장한다.The even 6-bit shift register 46 sequentially stores the even data De output from the encoding section 42 by the receive activation signal RxEN in synchronization with the clock CLK, and the odd 6-bit shift register 48 stores the receive activation signal RxEN. The odd data Do output from the encoding section 42 is sequentially stored in synchronization with the clock CLK.
짝수 병렬 데이터 버퍼(50)는 리드 활성화 신호 RE에 의해 짝수 시프트 레지스터(46)에 저장된 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D0, D2, D4, D6, 및 종료(stop) 비트를 병렬로 전송하고, 홀수 병렬 데이터 버퍼(52)는 리드 활성화 신호 RE에 의해 홀수 시프트 레지스터(48)에 저장된 시작(start) 비트, 4 비트 데이터 D1, D3, D5, D7, 및 종료(stop) 비트를 병렬로 전송한다.The even parallel data buffer 50 transmits in parallel the start bits, 4-bit data D0, D2, D4, D6, and stop bits stored in the even shift register 46 by the read enable signal RE. The odd parallel data buffer 52 transmits in parallel the start bits, 4-bit data D1, D3, D5, D7, and stop bits stored in the odd shift register 48 by the read enable signal RE. do.
도 10은 도 9에 도시된 기준전압 Vr1, Vr3, Vr5를 발생하는 기준 전압 발생회로를 나타낸 상세 회로도이다.FIG. 10 is a detailed circuit diagram illustrating a reference voltage generator circuit for generating the reference voltages Vr1, Vr3, and Vr5 shown in FIG. 9.
기준 전압 발생회로는 직렬 연결된 6개의 저항 R을 포함하는 전압 발생부(54) 및 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 전압 발생부(54)에 공급전압 VDD을 선택적으로 인가하는 활성화부(56)를 포함한다.The reference voltage generator circuit includes a voltage generator 54 including six resistors R connected in series and an activation unit 56 for selectively applying a supply voltage VDD to the voltage generator 54 by the reception activation signal RxEN. .
전압 발생부(54)는 각 저항 R의 공통 노드에서 해당하는 전압레벨 Vr1, Vr2, Vr3, Vr4, Vr5를 발생한다.The voltage generator 54 generates corresponding voltage levels Vr1, Vr2, Vr3, Vr4, and Vr5 at the common node of each resistor R. FIG.
활성화부(56)는 수신 활성화 신호 RxEN에 의해 제어되는 스위치로 구성된다.The activation unit 56 is composed of a switch controlled by the reception activation signal RxEN.
도 11은 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 SIO(15)의 데이터 수신 동작을 나타낸 파형도이다.FIG. 11 is a waveform diagram illustrating a data receiving operation of the SIO 15 shown in FIGS. 5, 9, and 10.
도 11을 참조하면, 수신된 데이터의 전압 레벨에 따라 두 개의 데이터 값 De, Do이 결정된다. Referring to FIG. 11, two data values De and Do are determined according to the voltage level of the received data.
먼저, 시작(start) 비트에 해당하는 전압 레벨 GND이 수신되는 단계 T1은 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 모두 "0"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De 및 홀수 데이터 Do는 모두 "0"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다.First, in the step T1 at which the voltage level GND corresponding to the start bit is received, the values of the signals m0, m1, and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40 are all “0”. The even data De and the odd data Do output from the encoding section 42 both become " 0 " and are stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52.
처음 두 비트의 데이터(D0, D1)에 해당하는 전압 레벨 Vr4(4VDD/6)가 수신되는 단계 T2는 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 각각 "1", "1", "0"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De는 "0"이 되고, 홀수 데이터 Do는 "1"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다. 이때, 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된 시작 비트는 클럭 CLK에 의해 시프트 된다.When the voltage level Vr4 (4VDD / 6) corresponding to the first two bits of data D0 and D1 is received, step T2 is performed by the signals m0, m1 and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40. The values are " 1 ", " 1 " and " 0 ", respectively, the even data De output from the encoding section 42 becomes " 0 ", and the odd data Do becomes " 1 " Stored at (50, 52). At this time, the start bits stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52 are shifted by the clock CLK.
두 번째 두 비트의 데이터(D2, D3)에 해당하는 전압 레벨 Vr2(2VDD/6)가 수신되는 단계 T3은 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 각각 "1", "0", "0"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De는 "1"이 되고, 홀수 데이터 Do는 "0"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다. 이때, 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된 시작 비트 및 데이터(D0 및 D1)는 클럭 CLK에 의해 시프트 된다.In step T3, when the voltage level Vr2 (2VDD / 6) corresponding to the second two bits of data D2 and D3 is received, the signals m0, m1, and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40 are received. The values of are " 1 ", " 0 " and " 0 ", respectively, the even data De output from the encoding section 42 becomes " 1 ", and the odd data Do becomes " 0 " Are stored in registers 50 and 52. At this time, the start bits and the data D0 and D1 stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52 are shifted by the clock CLK.
세 번째 두 비트의 데이터(D4, D5)에 해당하는 전압 레벨 VDD이 수신되는 단계 T4는 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 모두 "1"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De는 "1"이 되고, 홀수 데이터 Do는 "1"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다. 이때, 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된 시작 비트 및 데이터(D0, D2 및 D1, D3)는 클럭 CLK에 의해 시프트 된다.In step T4, when the voltage level VDD corresponding to the third two bits of data D4 and D5 is received, the values of the signals m0, m1, and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40 are all ". 1 ", the even data De output from the encoding section 42 becomes" 1 ", and the odd data Do becomes" 1 "and stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52. At this time, the start bits and the data D0, D2 and D1, D3 stored in the two 6-bit shift registers 50, 52 are shifted by the clock CLK.
네 번째 두 비트의 데이터(D6, D7)에 해당하는 전압 레벨 GND이 수신되는 단계 T5는 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 모두 "0"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De는 "0"이 되고, 홀수 데이터 Do는 "0"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다. 이때, 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된 시작 비트 및 데이터(D0, D2, D4 및 D1, D3, D5)는 클럭 CLK에 의해 시프트 된다.In step T5, when the voltage level GND corresponding to the fourth two bits of data D6 and D7 is received, the values of the signals m0, m1 and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40 are all ". 0 ", the even data De output from the encoding section 42 becomes" 0 ", and the odd data Do becomes" 0 "and stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52. At this time, the start bits and the data D0, D2, D4 and D1, D3, D5 stored in the two 6-bit shift registers 50, 52 are shifted by the clock CLK.
종료(stop) 비트에 해당하는 전압 레벨 VDD이 인가되는 단계 T6은 비교부(40)의 각 비교기들(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2의 값은 모두 "1"이 되고, 인코딩부(42)로부터 출력된 짝수 데이터 De 및 홀수 데이터 Do는 모두 "1"이 되어 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된다. 이때, 두 개의 6 비트 시프트 레지스터(50, 52)에 저장된 시작 비트 및 데이터(D0, D2, D4, D6 및 D1, D3, D5, D7)는 클럭 CLK에 의해 시프트 된다.In step T6, in which the voltage level VDD corresponding to the stop bit is applied, the values of the signals m0, m1, and m2 output from the comparators 41 of the comparator 40 are all “1”, and the encoding is performed. The even data De and the odd data Do output from the section 42 both become " 1 " and are stored in the two 6-bit shift registers 50 and 52. At this time, the start bits and the data D0, D2, D4, D6 and D1, D3, D5, D7 stored in the two 6-bit shift registers 50, 52 are shifted by the clock CLK.
도 11에 도시된 파형도의 각 단계(T1, T2, T3, T4, T5, T6)별 각 비교기(41)로부터 출력된 신호들 m0, m1, m2와 짝수 데이터 De 및 홀수 데이터 Do의 관계를 테이블로 정리하면 [표 2]와 같이 나타낼 수 있다.The relationship between the signals m0, m1, m2 and even data De and odd data Do output from each comparator 41 for each step T1, T2, T3, T4, T5, and T6 of the waveform diagram shown in FIG. When organized into a table, it can be expressed as shown in [Table 2].
[표 2]TABLE 2
도 7 및 도 10에 도시된 SIO(15)의 송신부(16) 및 수신부(17)에 적용된 각 기준전압 발생회로는 동일한 회로이기 때문에, 실제로는 SIO(15)에 1개의 기준전압 발생회로를 사용하여 SIO(15)의 송신부(16) 및 수신부(17)에 공통으로 적용할 수 있다. 이때, 활성화부(38 또는 56)의 스위치는 송신 활성화 신호 TxEN 및 수신 활성화 신호 RxEN의 논리 조합에 의해 제어되도록 설계한다.Since each reference voltage generation circuit applied to the transmitter 16 and the receiver 17 of the SIO 15 shown in FIGS. 7 and 10 is the same circuit, one reference voltage generation circuit is actually used for the SIO 15. Therefore, the present invention can be commonly applied to the transmitter 16 and the receiver 17 of the SIO 15. At this time, the switch of the activator 38 or 56 is designed to be controlled by a logical combination of the transmit activation signal TxEN and the receive activation signal RxEN.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 직렬 통신 회로는 다수의 로직 레벨을 사용하여 다수의 비트를 디코딩하여 한번에 송신하고, 수신된 데이터를 비교기를 사용하여 인코딩하여 전송속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the serial communication circuit according to the present invention has the effect of improving the transmission speed by decoding a plurality of bits at a time by using a plurality of logic levels and transmitting the received data by using a comparator. have.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention is for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, substitutions and additions through the spirit and scope of the appended claims, such modifications and changes are the following claims It should be seen as belonging to a range.
도 1은 종래 기술에 따른 두 개의 시스템 사이에서 직렬 통신을 수행하는 동작을 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating an operation of performing serial communication between two systems according to the prior art.
도 2는 도 1에 도시된 SIO의 송신부를 나타낸 상세 회로도.FIG. 2 is a detailed circuit diagram illustrating a transmitter of the SIO illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 SIO의 수신부를 나타낸 상세 회로도.3 is a detailed circuit diagram illustrating a receiver of the SIO illustrated in FIG. 1.
도 4는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 SIO의 데이터 송신 및 수신 동작을 나타낸 파형도.4 is a waveform diagram showing data transmission and reception operations of the SIO shown in FIGS. 1, 2, and 3;
도 5는 본 발명에 따른 두 개의 시스템 사이에서 직렬 통신을 수행하는 동작을 나타낸 개념도.5 is a conceptual diagram illustrating an operation of performing serial communication between two systems according to the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 SIO2의 송신부를 나타낸 상세 회로도.FIG. 6 is a detailed circuit diagram illustrating a transmitter of SIO2 shown in FIG. 5.
도 7은 도 6에 도시된 전압레벨 Vr2, Vr4를 발생하는 기준 전압 발생회로를 나타낸 상세 회로도.FIG. 7 is a detailed circuit diagram illustrating a reference voltage generation circuit for generating voltage levels Vr2 and Vr4 shown in FIG. 6.
도 8은 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 SIO의 데이터 송신 동작을 나타낸 파형도.Fig. 8 is a waveform diagram showing a data transmission operation of the SIO shown in Figs. 5, 6 and 7;
도 9는 도 5에 도시된 SIO의 수신부를 나타낸 상세 회로도.9 is a detailed circuit diagram illustrating a receiver of the SIO illustrated in FIG. 5.
도 10은 도 9에 도시된 기준전압 Vr1, Vr3, Vr5를 발생하는 기준 전압 발생회로를 나타낸 상세 회로도.FIG. 10 is a detailed circuit diagram illustrating a reference voltage generator circuit for generating the reference voltages Vr1, Vr3, and Vr5 shown in FIG.
도 11은 도 5, 도 9 및 도 10에 도시된 SIO의 데이터 수신 동작을 나타낸 파형도.FIG. 11 is a waveform diagram showing a data receiving operation of the SIO shown in FIGS. 5, 9 and 10;
Claims (11)
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