KR20080020018A - System on chip for controlling power line communication - Google Patents

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KR20080020018A KR1020060082723A KR20060082723A KR20080020018A KR 20080020018 A KR20080020018 A KR 20080020018A KR 1020060082723 A KR1020060082723 A KR 1020060082723A KR 20060082723 A KR20060082723 A KR 20060082723A KR 20080020018 A KR20080020018 A KR 20080020018A
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현덕화
박병석
임용훈
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Abstract

An SOC for controlling PLC is provided to enable an analog-to-digital converter, a DSP, a micro controller, and a plurality of communication interfaces to be on chip, thereby minimizing components and facilitating system design. A digital converter(110) acquires an analog signal generated in a device and converts the analog signal into a digital signal. A DSP(Digital Signal Processor)(120) processes digital data converted by the digital converter. Data processed through the DSP are transmitted through buses in a plurality of communication interfaces(130). A PLC(Power Line Communication) module(140) processes signals received by the DSP to be transmitted through a power line and transmits the processed signals to an analog interface or a communication interface. An analog interface(150) converts the digital signal into the analog signal to transmit the converted analog signal through the power line or converts the analog signal into the digital signal to transmit the digital signal to a PLC module. A micro controller(160) controls and manages the DSP and the PLC module.

Description

전력선통신 제어용 시스템 온 칩. {System On Chip For Controlling Power Line Communication}System-on-chip for power line communication control. {System On Chip For Controlling Power Line Communication}

도 1은 종래의 전력선 통신 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram schematically showing a conventional power line communication device.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력선통신 제어용 시스템온칩을 개략적으로 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a system-on-chip for power line communication control according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 아날로그 디지털 변환기 120 : 디지털 신호 프로세서110: analog to digital converter 120: digital signal processor

130 : 통신인터페이스 140 : 전력선통신 모듈130: communication interface 140: power line communication module

150 : 아날로그 인터페이스 160 : 마이크로 컨트롤러150: analog interface 160: microcontroller

170 : 메모리 인터페이스170: memory interface

본 발명은 전력선 통신 제어용 시스템온칩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 칩안에 다수의 기기와 통신 및 데이터 처리가 가능하도록 제어하는 수단을 구비하여 경량화 박막화 실현이 가능하고, 전체 시스템 면적을 줄일 수 있는 전력선 통신 제어용 시스템온칩에 관한 것이다.The present invention relates to a system-on-chip for power line communication control, and more particularly, includes a means for controlling communication and data processing with a plurality of devices in one chip to realize a lighter weight and a smaller overall system area. The present invention relates to a system-on-chip for power line communication control.

종래에는 각종 산업기기 간의 상호 통신을 위해 다양한 통신 방법이 사용되고 있으며, 이 중 별도의 통신선이 필요치 않아 전기 콘센트, 즉 전력선만으로 초고속 인터넷과 전화 접속이 가능해 음성·문자데이터·영상 등을 전송할 수 있는 전력선통신(Power Line Communication, PLC) 기술이 가장 효과적인 통신방법으로 고려되고 있다.Conventionally, various communication methods are used for mutual communication between various industrial devices. Among them, a separate communication line is not required, and thus, an electric outlet, that is, a high-speed Internet and telephone connection only by a power line, can transmit voice, text data, and video. Communication (Power Line Communication) technology is considered as the most effective communication method.

도 1은 종래의 전력선 통신 장치를 개략적으로 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram schematically showing a conventional power line communication device.

도 1을 참조하면 종래의 전력선 통신 장치는 전력선 통신 기기로부터 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기와 전력선통신을 제어하고 관리하는 디지털 신호 프로세서가 내장된 마이크로 컨트롤러 및 주변기기 입출력 인터페이스가 결합되어 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional power line communication device combines an analog-to-digital converter that converts an analog signal transmitted from a powerline communication device into a digital signal, a microcontroller having a digital signal processor for controlling and managing powerline communication, and a peripheral input / output interface. It is configured.

따라서, 통신을 위한 전력선통신 전송장치를 위한 칩과 각 기기의 데이터를 취득하고 이를 처리하는 데이터 처리장치를 위한 별도의 칩을 각각 따로 구성하여 사용하여야 하므로 두 장치 간의 연결 배선이 매우 복잡하여 장착을 위한 공정시 많은 시간이 소요되고, 배선 간섭에 의해 신호가 불안해지고 이로 인해 시스템 성능이 저하되는 문제가 있었다.Therefore, a chip for a power line communication transmission device for communication and a separate chip for a data processing device for acquiring and processing data of each device must be separately configured and used, so the connection wiring between the two devices is very complicated. The process takes a lot of time, there is a problem that the signal is unstable due to the wiring interference, resulting in a decrease in system performance.

또한, 장치 간의 연결선 구성을 위해 회로 구성이 복잡하고 전력소비가 클 뿐만 아니라 전체 시스템 면적이 증가하여 소형화가 어려운 문제가 있었다. In addition, there is a problem in that miniaturization is difficult because the circuit configuration is complicated and the power consumption is large, and the overall system area is increased to configure the connection line between the devices.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 다수의 기기와 통신 및 데이터 처리가 가능한 수단이 하나의 칩안에 적재되는 전력선통신 제어용 시스템온칩을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a system-on-chip for power line communication control in which a means capable of communication and data processing with a plurality of devices is loaded in one chip.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전력선통신 제어용 시스템온칩은 기기에서 발생한 아날로그 신호를 정확하게 취득하고 이를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기와 상기 디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 데이터를 가공 처리하는 디지털 신호 프로세서와 상기 디지털 신호 프로세서를 통해 신호처리된 데이터가 버스를 통해 전달되는 통신인터페이스와 상기 디지털 신호 프로세서에 의해 수신된 신호를 전력선을 통해 전송할 수 있도록 가공 처리하여 아날로그 인터페이스 또는 통신인터페이스에 전송하는 전력선통신 모듈과 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전력선을 통해 전송하거나 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 전력선통신 모듈에 전송하는 아날로그 인터페이스 및 상기 디지털 신호 프로세서와 전력선통신 모듈을 제어하고 관리하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the system-on-chip for power line communication control according to the present invention is a digital converter for accurately acquiring an analog signal generated in a device and converting it into a digital signal, and digital processing the digital data converted through the digital converter. A communication interface through which a signal processor and data processed by the digital signal processor are transmitted through a bus, and a power line that processes and transmits a signal received by the digital signal processor to an analog interface or a communication interface so as to be transmitted through a power line. An analog interface and the digital signal processor for converting a communication module and a digital signal into an analog signal and transmitting the same through a power line or converting an analog signal into a digital signal and transmitting the digital signal to the power line communication module; It characterized in that it comprises a microcontroller for controlling and managing the power line communication module.

그리고, 기기로부터 전송되거나 전력선 통신을 통해 입력되는 데이터를 저장하는 메모리 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a memory interface for storing data transmitted from the device or input through power line communication.

또한, 상기 통신인터페이스는 범용비동기화송수신기(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 컨트롤러, 유니버셜 시리얼 버스(Universal Serial Bus, USB) 컨트롤러, 이더넷(Ethernet) 컨트롤러, 시리얼 통신 컨트롤러, 키패드/터치패널/액정표시장치 중 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.The communication interface may be a universal asynchronous receiver / transmitter (UART) controller, a universal serial bus (USB) controller, an ethernet controller, a serial communication controller, a keypad / touch panel / liquid crystal display. It characterized in that it comprises any one or more than one controller selected from the device.

이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대하여 도면 및 실시예를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 벗어난다고 판단되는 경우 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the specific configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the embodiments. Here, in the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration is out of the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력선통신 제어용 시스템온칩을 개략적으로 도시한 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a system-on-chip for power line communication control according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전력선통신 제어용 시스템온칩은 전송된 신호에 대해 멀티미디어 처리를 수행하는 데이터 처리모듈과 전력선을 통한 통신을 수행하는 통신 모듈 및 상기 데이터 처리모듈과 통신 모듈을 제어하고 관리하는 마이크로 컨트롤러(160)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the system-on-chip for power line communication control according to the present invention controls a data processing module performing multimedia processing on a transmitted signal, a communication module performing communication through a power line, and the data processing module and a communication module. It is configured to include a microcontroller 160 to manage.

보다 구체적으로, 상기 데이터 처리모듈은 기기에서 발생한 아날로그 신호를 정확하게 취득하고 이를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기(110)와 상기 디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 데이터를 가공 처리하는 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP)(120), 상기 디지털 신호 프로세서를 통해 신호처리된 데이터가 버스를 통해 전달되는 통신인터페이스(130)를 포함한다.More specifically, the data processing module includes a digital converter 110 for accurately acquiring an analog signal generated by a device and converting the analog signal into a digital signal and a digital signal processor for processing the digital data converted through the digital converter. And a communication interface 130 through which data processed by the digital signal processor is transferred through a bus.

또한, 상기 통신 모듈은 상기 디지털 신호 프로세서에 의해 수신된 신호를 전력선을 통해 전송할 수 있도록 가공 처리하여 아날로그 인터페이스(150) 또는 통신인터페이스(130)에 전송하는 전력선통신 모듈(140)과 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전력선에 싣는 역할 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 전력선통신 모듈에 전송하는 아날로그 인터페이스(150)를 포함하여 구성된다.In addition, the communication module processes the signal received by the digital signal processor through a power line to process and transmit the analog signal with the power line communication module 140 and the digital signal to the analog interface 150 or the communication interface 130 and the analog signal. And converts the signal into a power line and converts the analog signal into a digital signal and transmits the analog signal to the power line communication module.

따라서, 통신을 위한 전력선통신 전송을 위한 모듈과 각 기기의 데이터를 취득하고 이를 처리하는 데이터 처리를 위한 모듈이 하나의 칩 상에 버스를 통해 접속되므로 회로구성이 간단하고 별도의 연결선이 필요하지 않다.Therefore, since a module for power line communication transmission for communication and a module for data processing for acquiring and processing data of each device are connected through a bus on one chip, the circuit configuration is simple and no separate connection line is required. .

여기서, 상기 통신인터페이스(130)는 다양한 통신 방식에 따른 입출력을 허용하는 장치로써, 복수의 컨트롤러로 구성될 수 있으며, 범용비동기화송수신기(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 컨트롤러, 유니버셜 시리얼 버스(Universal Serial Bus, USB) 컨트롤러, 이더넷(Ethernet) 컨트롤러, 시리얼 통신 컨트롤러, 키패드/터치패널/LCD 등 다양한 어플리케이션 컨트롤러가 포함되어 구성될 수 있다. 또한, 상기 통신 인터페이스(130)와 접속되는 통신 포트를 더 포함하여 구성될 수 있다. Here, the communication interface 130 is a device that allows input and output according to various communication methods, may be composed of a plurality of controllers, a universal asynchronous receiver (Transmitter, UART) controller, universal serial bus (Universal) It can be configured to include various application controllers such as serial bus, USB) controller, Ethernet controller, serial communication controller, keypad / touch panel / LCD. In addition, the communication interface 130 may be configured to further include a communication port connected.

또한, 기기로부터 전송되거나 전력선 통신을 통해 입력되는 데이터를 저장하는 메모리 인터페이스(170)를 포함하여 구성된다.It also includes a memory interface 170 for storing data transmitted from the device or input through power line communication.

본 발명에 따른 전력선 통신 제어용 시스템온칩의 작용에 대해서 살펴보면, 외부 기기로부터 아날로그 신호가 전송되면 아날로그 디지털 변환기를 통해 디지털 신호로 변환된다.Referring to the operation of the system-on-chip for power line communication control according to the present invention, when an analog signal is transmitted from an external device, it is converted into a digital signal through an analog-to-digital converter.

변환된 디지털 신호는 디지털 신호 프로세서에 전송되어 변환된 디지털 데이 터가 가공 처리된다.The converted digital signal is transmitted to the digital signal processor and the converted digital data is processed.

그 후, 상기 디지털 신호 프로세서를 통해 신호처리된 데이터가 버스를 통해 주변장치 컨트롤러 및 전력선통신 모듈로 전송된다.Thereafter, the data processed by the digital signal processor is transmitted via the bus to the peripheral controller and the power line communication module.

또한, 전력선을 통해 통신을 수행하기 위해 디지털 신호 프로세서로부터 전력선통신 모듈로 수신된 디지털 신호를 아날로그 인터페이스에서 아날로그 신호로 변환하여 전력선을 통해 신호를 전송한다.In addition, in order to perform communication through the power line, the digital signal received from the digital signal processor to the power line communication module is converted into an analog signal in the analog interface to transmit the signal through the power line.

외부 어플리케이션 장치에서 복수의 주변장치 컨트롤러로 전송된 데이터는 버스를 통해 전력선통신 모듈에 전달되고 아날로그 인터페이스를 통해 아날로그 신호로 변환되어 전력선을 통해 전송된다.Data transmitted from the external application device to the plurality of peripheral controllers is transferred to the power line communication module via a bus, converted into analog signals through an analog interface, and transmitted through the power line.

한편, 전력선을 통해 수신된 아날로그 신호는 아날로그 인터페이스를 통해 디지털 신호로 변환되어 전력선통신 모듈에 전송되어 처리된다.On the other hand, the analog signal received through the power line is converted into a digital signal through the analog interface is transmitted to the power line communication module for processing.

상기에서 설명한 바와 같이 하나의 칩 안에 전력선 통신과 기기와의 데이터 처리가 가능한 제어 수단이 구비되어 통신과 데이터 처리를 위한 별도의 연결선이 필요없으므로 신호 간섭이 작아서 신호가 불안해지는 단점을 극복할 수 있으며 회로구성이 간단하여 소형화가 가능하다.As described above, since a control means capable of processing power line communication and data is provided in one chip, a separate connection line for communication and data processing is not required, thereby overcoming the disadvantage of signal instability due to small signal interference. The circuit configuration is simple and can be miniaturized.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 전력선통신 제어용 시스템온칩은 별도의 통신배선이 필요치 않고 기존의 전력을 전달하는 전력선을 이용하여 통신을 수행하는 전력선통신기술(PLC)에 기기 제어를 위한 고해상도를 갖는 아날로그 디지 털 변환기, 제어용 신호를 처리하는 전용 디지털 신호 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 복수의 통신 인터페이스를 시스템온칩(System On Chip)화하여 구성부품을 최소화하여 설계가 용이하고, 시스템 구성이 간단하며, 전력소비가 낮은 전력선통신 제어용 시스템을 설계할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.As described above, the system-on-chip for power line communication control according to the present invention does not need a separate communication line and has a high resolution for controlling a device in a power line communication technology (PLC) that performs communication using a power line that delivers existing power. Analog Digital Converter, Dedicated Digital Signal Processor for Control Signal, Microcontroller, and Multiple Communication Interfaces are System-on-Chip to Minimize Component Components for Easy Design, Simple System Configuration, and Power Consumption The excellent effect of designing a system for low power line communication control occurs.

또한, 회로 구성이 간단하므로 전체 시스템 사이즈를 축소할 수 있을 뿐만 아니라, 집적화를 통해 시스템 테스팅 시간이 단축되고, 시스템의 신뢰성을 향상시며, 상품을 출시하기 위한 기간도 단축시킬 수 있으며, 필요에 따라 다양한 프로토콜의 소프트웨어를 탑재할 수 있으므로 범용성이 뛰어난 탁월한 효과가 발생한다.In addition, the simplified circuit configuration not only reduces the overall system size, but also reduces integration time, reduces system testing time, improves system reliability, and shortens time to market. The software can be loaded with various protocols, resulting in excellent versatility.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art will appreciate It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (3)

기기에서 발생한 아날로그 신호를 정확하게 취득하고 이를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기와;A digital converter for accurately acquiring an analog signal generated by the device and converting the analog signal into a digital signal; 상기 디지털 변환기를 통해 변환된 디지털 데이터를 가공 처리하는 디지털 신호 프로세서와;A digital signal processor for processing the digital data converted by the digital converter; 상기 디지털 신호 프로세서를 통해 신호처리된 데이터가 버스를 통해 전달되는 다수의 통신인터페이스와;A plurality of communication interfaces through which data processed by the digital signal processor is transferred through a bus; 상기 디지털 신호 프로세서에 의해 수신된 신호를 전력선을 통해 전송할 수 있도록 가공 처리하여 아날로그 인터페이스 또는 통신인터페이스에 전송하는 전력선통신 모듈과;A power line communication module for processing a signal received by the digital signal processor to transmit the signal through a power line and transmitting the signal to an analog interface or a communication interface; 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전력선을 통해 전송하거나 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 전력선통신 모듈에 전송하는 아날로그 인터페이스 및;An analog interface for converting a digital signal into an analog signal for transmission through a power line or for converting an analog signal into a digital signal for transmission to the power line communication module; 상기 디지털 신호 프로세서와 전력선통신 모듈을 제어하고 관리하는 마이크로 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력선통신 제어용 시스템온칩. And a microcontroller for controlling and managing the digital signal processor and the power line communication module. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 기기로부터 전송되거나 전력선 통신을 통해 입력되는 데이터를 저장하는 메모리 인터페이스를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력선통신 제어용 시스템온칩.The system-on-chip for power line communication control further comprises a memory interface for storing data transmitted from the device or input through power line communication. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통신인터페이스는 The communication interface 범용비동기화송수신기(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART) 컨트롤러, 유니버셜 시리얼 버스(Universal Serial Bus, USB) 컨트롤러, 이더넷(Ethernet) 컨트롤러, 시리얼 통신 컨트롤러, 키패드/터치패널/액정표시장치 중 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력선통신 제어용 시스템온칩.Universal Asynchronous Receiver / Transmitter (UART) Controller, Universal Serial Bus (USB) Controller, Ethernet Controller, Serial Communication Controller, Keypad / Touch Panel / LCD Display System-on-chip for power line communication control comprising one or more controllers.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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