KR20080011851A - Switching circuit for uart/usb signal in mobile telecommunication terminal - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 이동통신단말기와 컴퓨터 간의 UART 통신 및 USB 통신을 구현하기 위한 장치 구성도.1 is a device configuration for implementing UART communication and USB communication between a mobile communication terminal and a computer according to the present invention.
도 2는 컴퓨터로부터 입력되는 UART의 RXD 신호와 USB의 Vbus 신호를 스위칭하기 위한 회로 구성도.2 is a circuit configuration diagram for switching the RXD signal of the UART and the Vbus signal of the USB input from the computer.
도 3은 UART의 TXD, CTS_N 신호와 USB의 USB_D-, USB_D+ 신호를 스위칭하기 위한 회로 구성도. 3 is a circuit configuration diagram for switching the TXD and CTS_N signals of the UART and the USB_D- and USB_D + signals of the USB.
도 4a 및 도 4b는 각각 제 3 트랜지스터를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우의 RXD 신호 파형을 나타낸 도면.4A and 4B show RXD signal waveforms when and without the third transistor, respectively;
본 발명은 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UART 신호와 USB 신호의 송수신을 하나의 회로를 통해 처리 가능하도록 함으로써 데이터 통신을 효율적으로 수행하고 회로 구성을 간략화할 수 있는 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a UART / USB switching circuit of a mobile communication terminal, and more particularly, it is possible to efficiently perform data communication and simplify circuit configuration by enabling transmission and reception of UART signals and USB signals through a single circuit. The present invention relates to a UART / USB switching circuit of a mobile communication terminal.
통신 산업의 발달 및 이동통신 서비스의 급속한 신장으로 인하여 많은 사람들이 이동통신단말기를 휴대하고 있으며 사용자들의 다양한 기능 향상 요구에 부응하여 이동 무선 전화통신 기능 이외에 음악, 동영상 파일의 재생 등과 같은 멀티미디어 기능이 보편적으로 부가되고 있다. Due to the development of the telecommunications industry and the rapid expansion of mobile communication services, many people are carrying mobile communication terminals, and multimedia functions such as playing music and video files in addition to mobile wireless telephony functions are common in response to various functions of users. Is being added.
이동통신단말기에 멀티미디어 재생 등을 포함한 다양한 부가 기능이 장착됨에 따라 개인용 컴퓨터와 같은 외부 저장매체와의 데이터 통신의 필요성이 증대되고 있다. 이동통신단말기와 컴퓨터 간의 데이터 통신은 일반적으로 범용 비동기화 송수신기(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 이하 'UART'라 함)를 이용하는 방식 또는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, 이하 'USB'라 함)를 이용하는 방식을 통해 이루어진다. As the mobile communication terminal is equipped with various additional functions including multimedia playback, the necessity of data communication with an external storage medium such as a personal computer is increasing. Data communication between a mobile terminal and a computer generally uses a universal asynchronous receiver / transmitter (hereinafter referred to as a 'UART') or a universal serial bus (hereinafter referred to as a 'USB'). It's done in a way.
통상의 이동통신단말기에는 UART 통신을 위한 포트와 USB 통신을 위한 포트가 구비되어 RS-232C 케이블 또는 USB 케이블을 통해 입력되는 데이터를 처리할 수 있도록 되어 있다. 최근에는 RS-232C 케이블과 USB 케이블이 일체형으로 구성된 통합 케이블도 출시되고 있다. A typical mobile communication terminal is provided with a port for UART communication and a port for USB communication to process data input through an RS-232C cable or a USB cable. Recently, an integrated cable, which is a combination of an RS-232C cable and a USB cable, has also been released.
한편, UART 통신 신호와 USB 통신 신호는 서로 다른 신호 경로를 통해 전송되는데 이에 따라, 각각의 데이터 신호를 처리하기 위한 회로가 독립적으로 구비되어야 한다. 이와 같이 이동통신단말기에 UART 신호와 USB 신호를 처리하기 위한 회 로가 별도로 구비됨에 따라, 회로 설계가 복잡해지고 회로에 구비되는 핀(pin)의 수가 증가되는 단점이 있다. Meanwhile, the UART communication signal and the USB communication signal are transmitted through different signal paths. Accordingly, a circuit for processing each data signal should be independently provided. As the circuits for processing the UART signal and the USB signal are separately provided in the mobile communication terminal, the circuit design becomes complicated and the number of pins included in the circuit increases.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, UART 신호와 USB 신호의 송수신을 하나의 회로를 통해 처리 가능하도록 함으로써 데이터 통신을 효율적으로 수행하고 회로 구성을 간략화할 수 있는 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the mobile communication terminal that can efficiently perform data communication and simplify the circuit configuration by enabling the transmission and reception of UART signal and USB signal through a single circuit Its purpose is to provide a UART / USB switching circuit.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로는 이동통신단말기와 컴퓨터가 RS-232C 케이블 및 USB 케이블을 매개로 전기적으로 연결된 상태에서, 상기 RS-232C 케이블 및 USB 케이블을 통해 이동통신단말기에 입력되는 UART 신호 및 USB 신호를 스위칭하는 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로에 있어서, 상기 UART 신호 또는 USB 신호가 입력되는 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)의 일측에 구비된 과전압차단소자와, 상기 과전압차단소자 및 상기 제 1 신호 경로를 통해 각각 전압 신호(Vg 및 Vs)를 전달받아 해당 전압 신호의 차이값(Vgs)이 소정의 턴온 전압 이하인 경우에만 동작하는 제 3 트랜지스터와, 상기 제 3 트랜지스터로부터 출력되는 전압 신호(Vbus)의 공급에 따라 선택적으로 동작하는 USB 트랜시버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a UART / USB switching circuit of a mobile communication terminal according to the present invention is a state in which a mobile communication terminal and a computer are electrically connected to each other through an RS-232C cable and a USB cable. In the UART / USB switching circuit of a mobile communication terminal for switching a UART signal and a USB signal input to the mobile communication terminal through a cable, provided on one side of the first signal path (BA_TX_DATA) to which the UART signal or USB signal is input A third transistor that is operated only when the voltage signals Vg and Vs are received through the overvoltage blocking device, the overvoltage blocking device, and the first signal path, respectively, and the difference value Vgs of the corresponding voltage signal is less than or equal to a predetermined turn-on voltage. And a USB transceiver selectively operating according to the supply of the voltage signal Vbus output from the third transistor. It features.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력되는 신호의 레벨에 따라 선택적으로 온/오프(on/off)되는 제 1 및 제 2 트랜지스터가 더 구비되고, 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터의 온/오프 동작을 통해 출력되는 신호는 UART 신호 경로를 통해 이동통신단말기의 MSM으로 전달된다. Preferably, the apparatus further includes first and second transistors that are selectively turned on / off according to a level of a signal input through the first signal path, and on / off of the first and second transistors. The signal output through the off operation is transmitted to the MSM of the mobile communication terminal through the UART signal path.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 USB 신호가 입력되면, 상기 과전압차단소자는 기준 전압을 출력하고, 상기 Vgs가 상기 제 3 트랜지스터의 턴온 전압보다 작게 되어, 상기 제 3 트랜지스터가 동작함과 함께 상기 USB 트랜시버에 전원이 공급된다. Preferably, when the USB signal is input through the first signal path, the overvoltage blocking device outputs a reference voltage and the Vgs is smaller than the turn-on voltage of the third transistor so that the third transistor operates. Together, power is supplied to the USB transceiver.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 하이 레벨과 로우 레벨이 반복되는 파형을 갖는 UART 신호가 입력되면, 하이 레벨의 UART 신호의 입력의 경우, 상기 과전압차단소자는 기준 전압을 출력하고, 상기 Vgs가 상기 제 3 트랜지스터의 턴온 전압보다 크게 되어, 상기 제 3 트랜지스터가 동작하지 않아 상기 USB 트랜시버에 전원이 공급되지 않으며, 로우 레벨의 UART 신호의 입력의 경우, 상기 Vgs가 제 3 트랜지스터의 턴온 전압보다 크게 되어, 상기 제 3 트랜지스터가 동작하지 않아 상기 USB 트랜지스터에 전원이 공급되지 않는다. Preferably, when a UART signal having a waveform of a high level and a low level is repeated through the first signal path, in the case of input of a high level UART signal, the overvoltage blocking device outputs a reference voltage. Since the Vgs is greater than the turn-on voltage of the third transistor so that the third transistor is not operated and no power is supplied to the USB transceiver, and in the case of input of a low level UART signal, the Vgs is the turn-on voltage of the third transistor. It becomes larger, and the 3rd transistor does not operate and power is not supplied to the USB transistor.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 하이 레벨과 로우 레벨이 반복되는 파형을 갖는 UART 신호가 입력되면, 하이 레벨의 UART 신호의 입력의 경우, 상기 제 1 트랜지스터는 온(on)되고 상기 제 2 트랜지스터는 오프(off)되어 하이 레벨의 UART 신호를 MSM으로 출력하고, 로우 레벨의 UART 신호의 입력의 경우, 상기 제 1 트랜지스터는 오프(off)되고 상기 제 2 트랜지스터는 온(on)되어 로우 레벨의 UART 신호를 MSM으로 출력한다. Advantageously, when a UART signal having a waveform of high and low levels is input through the first signal path, in the case of input of a high level UART signal, the first transistor is on and the first transistor is turned on. The two transistors are turned off to output a high level UART signal to the MSM. In the case of input of a low level UART signal, the first transistor is turned off and the second transistor is turned on to be low. Outputs the UART signal of the level to the MSM.
바람직하게는, UART 신호와 USB 신호의 전압은 각각 3V, 5V 이고, 상기 과전압차단소자의 기준 전압은 2.4V이며, 상기 제 3 트랜지스터는 -1.5V 이하에서 동작한다. Preferably, the voltages of the UART signal and the USB signal are 3V and 5V, respectively, the reference voltage of the overvoltage blocking device is 2.4V, and the third transistor operates at -1.5V or less.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력되는 신호는 UART의 RXD 신호 또는 USB의 Vbus 신호이다. Preferably, the signal input through the first signal path is an RXD signal of a UART or a Vbus signal of a USB.
바람직하게는, 상기 이동통신단말기의 입출력단에는 제 2 및 제 3 신호 경로가 더 구비되고, 상기 제 2 및 제 3 신호 경로는 각각 UART 신호와 USB 신호에 의해 공유되며, 상기 제 2 및 제 3 신호 경로는 아날로그 스위치를 매개로 각각 UART 신호 경로와 USB 신호 경로와 연결되어, 상기 아날로그 스위치의 선택적 스위칭에 따라 상기 제 2 및 제 3 신호 경로는 각각 UART 신호 경로 또는 USB 신호 경로와 연결된다. Preferably, the input and output terminals of the mobile communication terminal are further provided with a second and third signal paths, the second and third signal paths are shared by the UART signal and the USB signal, respectively, and the second and third The signal path is connected to the UART signal path and the USB signal path, respectively, via an analog switch, and the second and third signal paths are respectively connected to the UART signal path or the USB signal path according to the selective switching of the analog switch.
바람직하게는, 상기 제 2 신호 경로는 아날로그 스위치를 매개로 UART의 TXD 신호 경로 및 USB의 USB_D- 신호 경로와 연결되고, 상기 제 3 신호 경로는 아날로그 스위치를 매개로 UART의 CTS-N 신호 경로 및 USB의 USB_D+ 신호 경로와 연결된다. Preferably, the second signal path is connected to the TXD signal path of the UART and the USB_D- signal path of the USB via an analog switch, and the third signal path is connected to the CTS-N signal path of the UART via the analog switch. Connected to USB's USB_D + signal path.
바람직하게는, 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력되는 신호가 USB 신호임에 따라 상기 USB 트랜시버에 전원이 공급되면, 상기 아날로그 스위치의 동작에 의해 상기 제 2 및 제 3 신호 경로는 각각 상기 USB 신호 경로와 연결되어 상기 USB 트랜시버에 USB 신호를 전달하며, 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력되는 신호가 UART 신호이면, 상기 아날로그 스위치의 동작에 의해 상기 제 2 및 3 신호 경로는 각각 UART 신호 경로와 연결되어 상기 MSM에 UART 신호를 전달한다. Preferably, when power is supplied to the USB transceiver as the signal input through the first signal path is a USB signal, the second and third signal paths are respectively connected to the USB signal path by an operation of the analog switch. Is connected to transfer the USB signal to the USB transceiver, and if the signal input through the first signal path is a UART signal, the second and third signal paths are respectively connected to the UART signal path by an operation of the analog switch. Delivers a UART signal to the MSM.
본 발명의 특징에 따르면, 이동통신단말기와 컴퓨터 RS-232C 케이블과 USB 케이블을 매개로 연결된 상태에서 상기 이동통신단말기로부터 입출력되는 UART 신호 및 USB 신호를 전압 특성을 이용하여 효율적으로 스위칭할 수 있게 된다. 이에 따라, 이동통신단말기의 입출력단에 요구되는 핀의 개수를 현저히 줄이고 UART/USB에 대한 회로 구성을 간략화할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 스위칭 회로에 제너 다이오드 및 제 3 트랜지스터를 구비시킴에 따라 UART 신호의 공급시 신호 왜곡을 방지할 수 있게 된다. According to a feature of the present invention, it is possible to efficiently switch the UART signal and the USB signal input and output from the mobile communication terminal using the voltage characteristics in the state connected via the mobile communication terminal, computer RS-232C cable and the USB cable. . Accordingly, the number of pins required for the input / output terminal of the mobile communication terminal can be significantly reduced, and the circuit configuration for the UART / USB can be simplified. In addition, since the zener diode and the third transistor are included in the switching circuit according to the present invention, signal distortion may be prevented when the UART signal is supplied.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 이동통신단말기와 컴퓨터 간의 UART 통신 및 USB 통신을 구현하기 위한 장치 구성도이고, 도 2는 컴퓨터로부터 입력되는 UART의 RXD 신호와 USB의 Vbus 신호를 스위칭하기 위한 회로 구성도이며, 도 3은 UART의 TXD, CTS_N 신호와 USB의 USB_D-, USB_D+ 신호를 스위칭하기 위한 회로 구성도이다. Hereinafter, a UART / USB switching circuit of a mobile communication terminal according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a device configuration for implementing UART communication and USB communication between a mobile communication terminal and a computer according to the present invention, Figure 2 is a circuit configuration for switching the RXD signal of the UART and the Vbus signal of the USB input from the
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신단말기와 컴퓨터 사이의 UART 통신 및 USB 통신을 구현하기 위해 기본적으로 이동통신단말기와 컴퓨터는 RS-232C 케이블 및 USB 케이블에 의해 연결되어 있다. 상기 RS232C 케이블과 USB 케이블은 각각 구성되거나 일체형으로 구성될 수 있으며, 상기 이동통신단말기 의 일측에는 입출력 커넥터(I/O connector)가 구비되어 상기 RS-232C 케이블 및 USB 케이블로부터 UART 신호(RXD, TXD, CTS_N) 및 USB 신호(Vbus, USB_D-, USB_D+)를 수신하거나 상기 이동통신단말기로부터 출력되는 데이터 신호를 상기 RS-232C 케이블 또는 USB 케이블로 전송하는 역할을 수행한다. First, as shown in FIG. 1, in order to implement UART communication and USB communication between a mobile communication terminal and a computer according to the present invention, the mobile communication terminal and the computer are basically connected by an RS-232C cable and a USB cable. The RS232C cable and the USB cable may be configured or integrally formed, and one side of the mobile communication terminal is provided with an input / output connector (I / O connector) to receive UART signals (RXD, TXD) from the RS-232C cable and the USB cable. , CTS_N) and USB signals (Vbus, USB_D-, USB_D +) or transmit data signals output from the mobile communication terminal to the RS-232C cable or USB cable.
상기 입출력 커넥터를 통해 입출력되는 신호 경로는 크게 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)(131), 제 2 신호 경로(BB_RX_DATA)(131) 및 제 3 신호 경로(CJ-READY)(133)로 구성된다. 상기 경로 이외에 통상의 커넥터에 구비되는 다양한 입출력 신호 경로가 존재하나 본 발명과는 직접적으로 연관되지 않아 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. The signal path input and output through the input / output connector is largely composed of a first
상기 제 1, 제 2 및 제 3 신호 경로(131)(132)(133) 각각은 UART 신호 및 USB 신호에 의해 공유된다. 구체적으로, 상기 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)(131)는 UART 통신의 RXD 신호 또는 USB 통신의 전원 신호인 Vbus 신호의 신호 경로이고, 상기 제 2 신호 경로(BB_RX_DATA)(132)는 UART 통신의 TXD 신호 또는 USB 통신의 USB_D- 신호의 신호 경로이며, 상기 제 3 신호 경로(CJ-READY)(133)는 UART 통신의 CTS_N 신호와 USB 통신의 USB_D+ 신호의 신호 경로이다. Each of the first, second and
상기 제 1 내지 제 3 신호 경로(131)(132)(133)를 통해 이동통신단말기에 수신된 UART 신호(RXD, TXD, CTS_N) 또는 USB 신호(Vbus, USB_D-, USB_D+)는 이동통신단말기의 MSM(Mobile Station Modem)에 전달되며, 반대로 MSM으로부터 UART 신호 또는 USB 신호가 상기 제 1 내지 제 3 경로를 통해 컴퓨터 등으로 전송될 수 있다.The UART signals (RXD, TXD, CTS_N) or USB signals (Vbus, USB_D-, USB_D +) received at the mobile communication terminal through the first to
상기 입출력 커넥터와 MSM 사이에는 UART 신호와 USB 신호를 스위칭하는 회로 즉, 본 발명에 따른 UART/USB 스위칭 회로(100)가 구비된다. 상기 UART/USB 스위칭 회로(100)는 상기 커넥터로부터 입력되는 UART 신호와 USB 신호를 스위칭하여 선택적으로 MSM에 전달하는 역할을 수행하는데 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. Between the input and output connector and the MSM is a circuit for switching the UART signal and the USB signal, that is, the UART /
상기 UART/USB 스위칭 회로(100)와 MSM 사이에는 USB 트랜시버가 구비되어 상기 UART/USB 스위칭 회로와 MSM 사이의 USB 신호를 송수신하는 역할을 수행한다. 참고로, UART 신호는 상기 USB 트랜시버와 같은 별도의 장치를 통하지 않고 곧바로 상기 UART/USB 스위칭 회로와 MSM 사이에서 송수신된다. A USB transceiver is provided between the UART /
이제 본격적으로 본 발명에 따른 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로에 대해 살펴보기로 한다. Now, the UART / USB switching circuit of the mobile communication terminal according to the present invention will be described in earnest.
먼저, 전술한 바와 같이 상기 입출력 커넥터는 이동통신단말기와 컴퓨터 사이를 매개하여 UART 신호(RXD, TXD, CTS_N) 또는 USB 신호(Vbus, USB_D-, USB_D+)를 입출력하게 되는데, 상기 UART 신호와 USB 신호는 상기 입출력 커넥터에 구비되어 있는 3개의 경로 즉, 제 1, 제 2 및 제 3 신호 경로(131)(132)(133)를 통해 입출력되며, 상기 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)에는 RXD, Vbus, 상기 제 2 신호 경로(BB_RX_DATA)에는 TXD, USB_D-, 상기 제 3 신호 경로(CJ_READY)에는 CTS_N, USB_D+ 신호가 각각 경유된다. First, as described above, the input / output connector inputs and outputs a UART signal (RXD, TXD, CTS_N) or a USB signal (Vbus, USB_D-, USB_D +) through a communication between a mobile communication terminal and a computer. Is input and output through three paths provided in the input / output connector, that is, the first, second, and
본 발명에 따른 UART/USB 스위칭 회로(100)는 상기 제 1 내지 제 3 신호 경 로를 통해 입출력되는 UART 신호와 USB 신호를 스위칭하는 회로에 관한 것이며, 세부적으로 상기 제 1 신호 경로(131)를 경유하는 신호에 대한 스위칭 회로(110)와 상기 제 2 및 제 3 신호 경로(132)(133)를 경유하는 신호에 대한 스위칭 회로(120)로 구성된다. 도 2는 상기 제 1 신호 경로로부터 입력되는 UART 통신의 RXD 신호와 USB 통신의 Vbus 신호를 스위칭하는 회로이며, 도 3은 UART 통신의 TXD, CTS_N 신호와 USB 신호의 USB_D-, USB_D+ 신호를 스위칭하는 회로이다. The UART /
먼저, 도 2를 살펴보면 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)(131)를 통해 RS-232C 케이블 또는 USB 케이블로부터 전달된 소정의 신호가 입력되면 도 2의 스위칭 회로를 통해 해당 신호가 RXD 신호인지 Vbus 신호인지 여부가 판단되어 그에 상응하는 경로(RXD 신호 경로 또는 Vbus 신호 경로)로 출력됨을 알 수 있다. First, referring to FIG. 2, when a predetermined signal transmitted from an RS-232C cable or a USB cable is input through the first
구체적으로, 도 2의 스위칭 회로에는 3개의 트랜지스터(제 1, 제 2 및 제 3 트랜지스터)(111)(112)(113)와 1개의 제너 다이오드(zenor diode)(114)가 구비된다. 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(111)(112)는 상기 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)로부터 입력되는 신호의 레벨(하이(H) 또는 로우(L))에 따라 선택적으로 온/오프되며, 상기 제 3 트랜지스터(113)는 소정의 턴온(turn-on) 전압 이하에서만 동작하도록 설정되어 있으며 상기 제너 다이오드(114)는 소정의 기준 전압(Vzd) 이상의 전압이 출력되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 트랜지스터(111)(112)와 제 3 트랜지스터(113)는 서로 다른 형의 트랜지스터로 구성되어야 한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 트랜지스터가 npn형 트랜지스터인 경우 제 3 트랜지스터는 pnp형 트랜지스터이어야 한다. 그리고, 상기 제너 다이오드(114)로는 과전압차단소자(TVS : Transient Voltage Suppressors)가 사용될 수 있다. Specifically, the switching circuit of FIG. 2 includes three transistors (first, second, and third transistors) 111, 112, 113, and one
상기 제 3 트랜지스터(113)의 턴온 전압과 상기 제너 다이오드(114)의 기준 전압(Vzd)은 UART 신호 및 USB 신호의 전압, MSM 수신 전압 등을 고려하여 선택적으로 적용할 수 있는데, 통상 UART 신호의 전압이 3V 이고 USB 전원 신호가 5V 임을 감안하여 일 실시예로 상기 제 3 트랜지스터(113)의 턴온 전압은 -1.5V 이하, 상기 제너 다이오드(114)의 기준 전압(Vzd)은 2.4V 정도로 정할 수 있다. The turn-on voltage of the third transistor 113 and the reference voltage Vzd of the
이와 같은 구성을 갖는 도 2의 스위칭 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the switching circuit of Figure 2 having such a configuration as follows.
상기 제 1 신호 경로(BA_TX_DATA)를 통해 소정의 신호가 입력하게 되는데, 상기 입력된 신호가 UART의 RXD 신호인 경우를 먼저 살펴보기로 한다. A predetermined signal is input through the first signal path BA_TX_DATA, and the case where the input signal is the RXD signal of the UART will be described first.
(1) UART의 RXD 신호가 입력되는 경우(1) When RXD signal of UART is input
UART의 RXD 신호는 하이(H) 레벨과 로우(L) 레벨이 반복되는데, UART 신호는 3V로 설정되어 있음에 따라 UART의 RXD 신호의 하이 레벨 전압은 3V가 된다. 이에 따라, 상기 제 1 신호 경로를 통해 하이 레벨의 RXD 신호가 입력되면 상기 제너 다이오드(114)에는 2.4V가 인가되며 상기 제 3 트랜지스터(113)의 Vgs는 -0.6V(= 2.4V - 3.0V)가 된다. 상기 제 3 트랜지스터(113)가 턴온되기 위해서는 Vgs가 -1.5V보다 작아야 되는데, 이 경우 Vgs가 -0.6V 이므로 상기 제 3 트랜지스터(113)는 동작하지 않게 되게 된다. 결과적으로 도 2의 Vbus 경로를 통해 전원이 공급되지 않게 되어 상기 Vbus 경로와 USB 트랜시버는 전기적으로 단선(open) 상태를 이룬다. The RXD signal of the UART has a high (H) level and a low (L) level. The high level voltage of the RXD signal of the UART becomes 3V as the UART signal is set to 3V. Accordingly, when a high level RXD signal is input through the first signal path, 2.4V is applied to the
상기 하이 레벨의 RXD 신호에 이어, 로우 레벨의 RXD 신호가 입력되면 상기 제너 다이오드(114)에는 0V가 인가되며 이 때의 제 3 트랜지스터(113)의 Vgs는 0V(= 0V - 0V)가 된다. 이에 따라 상기 제 3 트랜지스터(113)는 동작하지 않게 되며 상기 하이 레벨의 RXD 신호 입력 상태와 마찬가지로 상기 Vbus와 USB 트랜시버는 전기적으로 단선 상태를 이룬다. Following the high level RXD signal, when a low level RXD signal is input, 0 V is applied to the
한편, 상기 제 1 신호 경로로 입력된 하이 레벨의 RXD 신호는 상기 제너 다이오드(114)로 뿐만 아니라 상기 제 1 트랜지스터(111)로도 전달되는데, 상기 하이 레벨의 RXD 신호가 입력되면 상기 제 1 트랜지스터(111)는 온(on)되고 상기 제 2 트랜지스터(112)는 오프된다. 결국, 하이 레벨의 RXD 신호는 외부의 풀업(pull up)으로 인해 하이 레벨을 그대로 유지하게 된다. 반면, 로우 레벨의 RXD 신호가 입력되면 제 1 트랜지스터(111)가 오프(off)되고 제 2 트랜지스터(112)가 온(on)되어 해당 RXD 신호는 로우 레벨 상태로 출력된다. 이와 같은 과정을 통해 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력된 RXD 신호가 입력되는 경우, Vbus 경로와 USB 트랜시버의 단선 상태를 유지시킴으로써 RXD 신호의 신호 왜곡 없이 안정적으로 MSM으로 출력될 수 있게 된다. 도 4a 및 도 4b는 각각 제 3 트랜지스터(113)를 적용하지 않은 경우와 적용한 경우의 RXD 신호 파형을 나타낸 것으로서, 상기 제 3 트랜지스터(113)를 적용함으로써 RXD 신호 파형을 안정적으로 유지할 수 있음을 알 수 있다. Meanwhile, the high level RXD signal input to the first signal path is transmitted not only to the
(2) USB의 Vbus 신호가 입력되는 경우(2) When the Vbus signal of USB is input
상기 제 1 신호 경로(131)를 통해 입력되는 신호가 USB의 Vbus 신호인 경우를 살펴보면 다음과 같다. 상기 제 1 신호 경로(131)를 통해 USB의 Vbus 신호가 입 력되면 상기 제 1 트랜지스터(111)가 온(on)되고 이로 인해 상기 제 2 트랜지스터(112)는 오프(off)된다. RXD 신호에 2.8V, 10k 저항으로 풀업(pull up)되어 있기 때문에 10k 저항에 의해 전압이 강하되어 실제로 MSM으로 전달되는 전압은 2.6V가 되며 이에 따라, MSM에 전기적으로 손상을 가하지 않게 된다. A case in which a signal input through the
한편, 상기 제 1 신호 경로를 통해 입력된 USB의 Vbus 신호는 상기 제너 다이오드(114)로도 전달되는데, 상기 Vbus 신호의 전압이 5V임에 따라 상기 제너 다이오드(114)에는 2.4V의 전압이 인가된다. 이 때, 상기 제 3 트랜지스터(113)의 Vgs는 -2.6V(= 2.4V - 5.0V)가 되고 제 3 트랜지스터(113)의 턴온 조건(-1.5V 이하)을 만족하게 되며 결과적으로 상기 Vbus 경로로 전원이 공급됨에 따라 상기 Vbus 경로와 USB 트랜시버가 전기적으로 단락(short)된다. Meanwhile, the Vbus signal of the USB input through the first signal path is also transmitted to the
상기 (1) UART의 RXD 신호가 입력되는 경우와 (2) USB의 Vbus 신호가 입력되는 경우를 통해 살펴본 바와 같이, 상기 제 1 신호 경로로 입력된 RXD 신호와 Vbus 신호를 안정적으로 스위칭하여 RXD 신호는 MSM에 전달하고, Vbus 전원 신호는 USB 트랜시버에 전달함으로써 각각의 신호를 왜곡 없이 처리할 수 있게 된다. As described above, when (1) the RXD signal of the UART is input and (2) the Vbus signal of the USB is input, the RXD signal is stably switched by switching the RXD signal and the Vbus signal input to the first signal path. The signal is passed to the MSM and the Vbus power signal is sent to the USB transceiver, allowing each signal to be processed without distortion.
이상, 상기 제 1 신호 경로(131)를 경유하는 신호 즉, UART의 RXD 신호와 USB의 Vbus 신호에 대한 스위칭 회로에 설명하였는데, 이하에서는 상기 제 2 및 제 3 신호 경로(132)(133)를 경유하는 신호 즉, UART 통신의 TXD, CTS_N 신호와 USB 신호의 USB_D-, USB_D+ 신호에 대한 스위칭 회로(120)를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. The switching circuit for the signal passing through the
도 3에 도시한 바와 같이 아날로그 스위치(도시하지 않음)가 내장되어 있는 소정의 칩(121)을 구비되어 있으며, 상기 칩을 매개로 상기 제 2 신호 경로(BB_RX_DATA)(132)는 TXD, USB_D- 신호 경로와, 상기 제 3 신호 경로(CJ_READY)(133)는 CTS_N, USB_D+ 신호 경로와 각각 연결되어 있다. As shown in FIG. 3, a
상기 아날로그 스위치의 동작에 의해 상기 제 2 신호 경로(BB_RX_DATA)는 UART의 TXD 신호 경로 또는 USB의 USB_D- 신호 경로와 선택적으로 연결될 수 있으며, 상기 제 3 신호 경로(CJ_READY)는 UART의 CTS_N 신호 경로 또는 USB의 USB_D+ 신호 경로와 선택적으로 연결될 수 있다. By the operation of the analog switch, the second signal path BB_RX_DATA may be selectively connected to the TXD signal path of the UART or the USB_D- signal path of the USB, and the third signal path CJ_READY is the CTS_N signal path of the UART or Can optionally be connected with USB's USB_D + signal path.
한편, 상기 아날로그 스위치가 구비된 칩(121)의 일측에는 제어 핀(USB_SEL)이 구비되어 상기 제어 핀으로부터 전송되는 제어 신호에 따라 상기 아날로그 스위치가 선택적으로 동작하게 된다. Meanwhile, a control pin USB_SEL is provided at one side of the
상기 제어 신호는 도 2의 스위칭 회로의 동작 상태에 따라 결정되는데, 구체적으로 도 2의 제 1 신호 경로(131)를 통해 입력되는 신호가 USB의 Vbus 전원 신호이면 Vbus 신호 경로와 USB 트랜시버가 단락된 상태임을 의미함에 따라, 상기 USB 트랜시버에 데이터가 입출력되어야 하고 이를 위해 상기 제 2 및 제 3 신호 경로(132)(133)에 각각 USB_D-, USB_D+ 신호 경로가 연결되도록 상기 아날로그 스위치에 제어 신호가 인가되어야 한다. 반면, 도 2의 제 1 신호 경로(131)를 통해 입력되는 신호가 UART의 RXD 신호이면 상기 제 2 및 제 3 신호 경로(132)(133)에 각각 TXD, CTS_N 신호 경로가 연결되도록 상기 아날로그 스위치에 그에 상응하는 제어 신호가 인가되어야 한다. 이와 같은 제어 신호는 상기 MSM이 상기 도 2의 스위 칭 회로의 동작 상태를 파악하여 그에 상응한 제어 신호를 상기 아날로그 스위치에 인가할 수 있다. The control signal is determined according to the operating state of the switching circuit of FIG. 2. Specifically, when the signal input through the
본 발명에 따른 이동통신단말기의 UART/USB 스위칭 회로는 다음과 같은 효과가 있다. The UART / USB switching circuit of the mobile communication terminal according to the present invention has the following effects.
이동통신단말기와 컴퓨터 RS-232C 케이블과 USB 케이블을 매개로 연결된 상태에서 상기 이동통신단말기로부터 입출력되는 UART 신호 및 USB 신호를 전압 특성을 이용하여 효율적으로 스위칭할 수 있게 된다. 이에 따라, 이동통신단말기의 입출력단에 요구되는 핀의 개수를 현저히 줄이고 UART/USB에 대한 회로 구성을 간략화할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 스위칭 회로에 제너 다이오드 및 제 3 트랜지스터를 구비시킴에 따라 UART 신호의 공급시 신호 왜곡을 방지할 수 있게 된다. The UART signal and the USB signal input / output from the mobile communication terminal can be efficiently switched using the voltage characteristics while the mobile communication terminal, the computer RS-232C cable and the USB cable are connected. Accordingly, the number of pins required for the input / output terminal of the mobile communication terminal can be significantly reduced, and the circuit configuration for the UART / USB can be simplified. In addition, since the zener diode and the third transistor are included in the switching circuit according to the present invention, signal distortion may be prevented when the UART signal is supplied.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060072465A KR20080011851A (en) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | Switching circuit for uart/usb signal in mobile telecommunication terminal |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111090605A (en) * | 2019-10-10 | 2020-05-01 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | USB-UART (universal serial bus-to-universal asynchronous receiver transmitter) circuit for MCU (microprogrammed control unit) software upgrading |
CN114691570A (en) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 神讯电脑(昆山)有限公司 | Electronic equipment and signal switching method |
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2006
- 2006-08-01 KR KR1020060072465A patent/KR20080011851A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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