KR20100103451A

KR20100103451A - 직렬 스트림에 걸쳐서 ｌｃｄ, 카메라, 키패드 및 ｇｐｉｏ 데이터를 인터리빙하고 직렬 변환하고/직병렬 변환하기 위한 방법론 및 회로

Info

Publication number: KR20100103451A
Application number: KR1020107004438A
Authority: KR
Inventors: 제임스 부머; 오스카 프레이타스; 스티븐 엠. 마칼루소
Original assignee: 제임스 부머; 스티븐 엠. 마칼루소; 오스카 프레이타스
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2010-09-27
Also published as: JP2010535453A; TW200919194A; CN101809556A; US20090037621A1; CN101809556B

Abstract

핸드헬드 모바일 장치상에서 발견되는 바와 같이 유연 케이블 상에서 날라지는 신호들과 접속들의 수를 줄이기 위해서 직렬 변환/직병렬 변환 인터페이스가 논의되었다. 특히, 인터페이스는 데이터를 인터페이싱하고, 데이터를 멀티플렉싱하고, 다수의 I/O 장치들에 대한 제어를 멀티플렉싱한다. 예를 들어, 이런 I/O 장치들은 LCD 디스플레이들, 카메라, 키 패드 및 GPIO(범용 I/O)장치를 포함할 수 있다.

Description

직렬 스트림에 걸쳐서 ＬＣＤ, 카메라, 키패드 및 ＧＰＩＯ 데이터를 인터리빙하고 직렬 변환하고/직병렬 변환하기 위한 방법론 및 회로{METHODOLOGY AND CIRCUIT FOR INTERLEAVING AND SERIALIZING/DESERIALIZING LCD, CAMERA, KEYPAD AND GPIO DATA ACROSS A SERIAL STREAM}

본 발명은 직렬 인터페이스에 걸쳐 있는 다수의 장치로부터의 데이터를 멀티플렉싱하고 직렬 변환하고/직병렬 변환(serializing/deserializing)하는 것에 관한 것이다.

키패드들 및 키보드들, 카메라들, LCD 디스플레이들과 같은 I/O 장치들과, 여러가지의 범용 I/O(GPIO) 장치들은 종종 모바일 핸드헬드 장치들에서 발견된다. 이런 I/O 장치들은, 대다수의 마이크로프로세서들과 같이, 전형적으로는 병렬 인터페이스들을 제공한다. 그러나, 모바일 장치들에서, 몇몇 I/O 장치들은 콘트롤러 마이크로프로세서로부터 힌지(hinge)에 의해 분리되어 있다.

종래 기술의 모바일 장치들에서, 모바일 장치에서 마이크로프로세서와 I/O 장치들을 상호 접속하는 것은 힌지 내로 압착되어 들어간 유연 케이블(flexible cable)을 통과하는(traverse) 많은 병렬 접속들을 요구한다. 매우 많은 수의 배선들은 사용하는 것은, 신뢰성 감소와 비용 증가로 인해 바람직하지 않다.

폴더형 또는 슬라이드형 모바일 폰의 힌지를 통과하는 물리적 배선들의 수를 감소시키는 것이 바람직하다. 직렬 변환(serialization)은 배선 감축을 위한 한 방법을 제공한다.

본 발명은 유연 케이블을 통과하는 배선들의 감축을 제공한다. 본 발명은 적어도, LCD 디스플레이, GPIO(general purpose input/output) 접속를 통해 인터페이싱되는 장치, 카메라, I2C 장치 및 키패드 또는 키보드로의 또한 이들로부터의 데이터를 직렬 변환하고 인터리빙하기 위한 인터페이스를 제공한다. 동일 직렬 배선들에 걸쳐서 다중 병렬 데이터 세트들을 인터리빙함으로써 또한 전용 제어 핀 또는 배선 없이 모드들을 제어함으로써, 추가의 감축이 본 발명에 의해 제공되는 대로 획득될 수 있다.

직렬 변환된 데이터는 공유된 배선들에 걸쳐서 인터리빙될 수 있는데, 여기서 서로 다른 장치들로부터의 신호들을 믹싱하여 시간 시퀀스가 되도록 하는 데에 타이밍 간격들(timing intervals)이 활용될 수 있다. 예를 들어, 비디오 전송 중에 종종 수직(VSYNC) 또는 수평(HSYNC) 동기 펄스들이 존재하는데, 여기서 어떤 데이터도 비디오 데이터 선들(video data lines) 상에서 날라지지 않는다. 이런 시간들은 다른 장치들에 의해 직렬 데이터를 보내는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 키보드 데이터가 이런 시간들 동안에 보내질 수 있는데, 여기서 인간 작동자는 어떤 지연도 알아채지 못할 것이다. 키보드 데이터라고 표현하였지만, 실제적으로 임의의 직렬 데이터가 카메라 VSYNC 또는 HSYNC 시구간 동안에 보내질 수 있다.

유사한 식으로, LCD 데이터, GPIO 및 I2C 신호들은 공통 접속들(접속용 배선들) 상에서 멀티플렉싱될 수 있다. 이런 세 개의 데이터 유형들 중에서 어느 것이 보내질 수 있는지에 관한 제어의 적어도 일부분은 변경된 클록 주파수에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 만일 LCD 또는 I2C 신호들이 멀티플렉싱되어야 한다면, 보내지는 데이터 유형을 구별하는 데에 클록 주파수가 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 클록 주파수는 LCD 데이터가 보내지고 있음을 표시할 수 있고, 주파수변경은 I2C 신호들을 전달(transfer)시키는 모드 변경을 커맨드할 수 있다. 본 예에서, 주파수 검출 회로가 사용될 수 있다. LCD이든 I2C이든 어느 신호도 보내지고 있지않을 때, GPIO 데이터가 로딩(loading)되고 직렬로 전달될 수 있다.

당업자는, 발명을 실시하기 위한 이하의 구체적인 내용이 예시적 실시예들, 도면들 및 사용 방법들을 참조하면서 제시되기는 하지만 본 발명은 이런 실시예들 및 사용 방법들에만 국한되는 것은 아니라는 점을 알 것이다. 그보다는, 본 발명은 더 넓은 범위를 갖고 있고, 첨부된 청구범위에서 설정되는 것에 의해서만 정의되도록 의도하고 있다.

이하의 본 발명에 대한 설명은 이하의 첨부 도면을 참조한다.
도 1a, 1b, 1c, 1d 및 1e는 본 발명을 채택한 기능 블록들의 개략 블록도.
도 1f는 타이밍도.
도 2는 내부 스트로브 발생의 개략도.
도 3, 4, 5, 6 및 7은 LCD/I2C 멀티플렉싱을 도해하는 개략 블록도.
도 8은 모드 변경을 이루기 위한 주파수 비교를 도해하는 타이밍 차트.

도 1a는 본 발명을 채택한 시스템을 도해하였다. 이 경우에, 마이크로프로세서(4)는 각각이 데이터, 클록 및 제어 신호들을 구비한 다수의 개별적인 병렬 I/O 포트들을 갖는다. 도 1a의 우측에는, 대응 I/O 장치들(5)이 있다. 마이크로프로세서(4)에서 나오는 I/O 접속들은 I/O 장치들(5)로의 I/O 접속들에 유사하다. 몇몇 응용들에서, 그 외의 제어 접속들(도시 안됨)이 당업자에게 알려진 바와 같이 장치들에 좌우되어 채택될 수 있다.

마이크로프로세서(4)와 I/O 장치들(5) 간에서, 마스터 장치(6) 및 슬레이브 장치(10)는 힌지를 통과하며 압착(squeeze)되도록 설계된 유연 케이블(11)을 통해서 서로 접속된다. 마스터 및 슬레이브 장치들은 마이크로프로세서(4) 측의 많은 병렬 접속들(8)과 I/O 장치들(5) 측의 많은 병렬 접속들(9)을 갖지만, 자신들 간에는 유연 케이블(11) 상의 몇 개의 접속들만이 있을 뿐이어서, 신뢰성과 굽힘 기능을 개선한다(아주 적은 배선들이 힌지 내에서 굽혀지고 꺾여진다).

도 1a에서, 본 발명은 LCD 신호들, GPIO 신호들 및 I2C 신호들 중에서 직렬 접속들을 공유하는 것을 제공한다. 또한, 병렬 카메라 I/O 데이터가 키패드로부터의 신호들과 직렬 변환되고 인터리빙될 수 있다.

예시적으로, 본 발명에 따라 이루어진 한 쌍의 장치들, 즉 슬레이브(6) 및 마스터(10)는 LCD, GPIO 및 I2C 신호들뿐만이 아니라 카메라 및 키패드 신호들을 직렬 변환하고 직병렬 변환한다. 이 신호들은 신호원들 간에서 멀티플렉싱되고, 공유된 직렬 인터페이스들에 걸쳐서 날라지고, 원하는 대로 전이중(full-duplex) 또는 반이중(half-duplex) 방식으로 보내질 수 있다.

도 1a는 본 발명을 구현하는 예시적인 주요 블록들의 예시적 구성의 기능들을 도해하였다. 범용 마이크로프로세서(4)는 병렬 접속들(8)의 그룹을 통해서 마스터 장치(6)와 인터페이싱한다. 마스터 장치(6)는 네 개의 직렬 접속을 수반하는 유연 케이블(11)을 통해서 슬레이브 장치(10)와 인터페이싱한다. 처음 두 개의 12 는 클록(LCDCKS) 및 데이터(LCDDS)를 나른다. 이런 두 개는 LCD 디스플레이들(16), GPIO 인터페이스(18) 및 I2C 인터페이스(20)로의 정보 및 이들로부터의 정보를 나른다. 두 번째의 두 개의 14는 카메라 클록(CAMCKS) 및 데이터(CAMDS)를 나른다. 이런 두 개의 접속들은 카메라(22) 및 키패드(24)로의 정보 및 이들로부터의 정보를 나른다.

도 1b는 LCD/GPIO 및 I2C 기능들에 관해 마스터 직렬 변환기(Master Serializer)(6)와 마이크로프로세서(4) 간의 전자적 기능들을 블록 형태로 도해하였다. 16개의 LCD 데이터 선들(32), 여섯 개의 GPIO 데이터 선들(34) 및 LCD 칩 셀렉트들(40)(MAINCS; 주 LCD 디스플레이 칩 셀렉트, 및 SUBCS; 보조 LCD 디스플레이 칩 셀렉트)은 멀티플렉서(MUX) 데이터 직렬 변환기(30) 내로 로딩되고 LCDDS 상에서 클록 아웃(clocked out)된다. LCD 칩 셀렉트들(40), LCDWE(디스플레이 기입 인에이블), 및 I2CSCK(클록), I2CSDA(데이터), LCD/I2C(제어), 및 LCDCKREF(참조 클록)은 LCD/I2C 로직 A(36), 및 데이터 직렬 변환기(30) 내로 로딩되고 그로부터 스트로브 아웃(strobed out)되는 LCD 또는 GPIO 데이터를 제어하는 스트로브 발생기(44)에 입력된다.

도 1c는 도 1b의 기능들에 대응하는 슬레이브 장치에서의 기능들 및 회로를 보여준다. 데이터 직병렬 변환기(deserializer)(50)가 LCD/I2C 로직 B 회로(52)에 의해 인도되는 대로의 LCD 및 GPIO 또는 I2C SIGNALS를 수신한다. LCD/I2C 로직 블록들 A 및 B는 이하에서 더 자세히 논의된다.

도 1d 및 도 1e는 카메라, 키패드 데이터 및 제어를 패스(pass)하는 마스터/슬레이브 장치들(6 및 10) 내의 기능들을 도해하였다. 12 비트 직병렬 변환기(60)는 CAMCKS(카메라 클록) 및 CAMDS(카메라/키패드 데이터)를 수신한다. 디멀티플렉서(62)는 직병렬 변환기(60)로부터의 12 병렬 데이터를 카메라 데이터 및 제어 신호들과 키패드 신호들을 재생성하는 감지 및 스캔 신호들이 되도록 분리시킨다. 이런 데이터는 마이크로프로세서(4)로 입력된다.

발진기(152)의 도움으로 키 패드(24)를 스캔하고 어느 키가 눌리어지는지를 검출하는 키 패드 검출 회로(150)가 있다. 당업자에게 알려진 대로, 다른 기술들이 사용되어 언제 키가 눌려지는지를 검출할 수 있다. 제어 및 데이터 멀티플렉서(154)는 키 패드 및 카메라로부터의 신호들을 보내고/수신하는 것을 시간을 따라 교호적으로(alternately) 인터리빙한다. 카메라 I/O 에 대한 시간 제약들을 만족시키면서 어떠한 키패드 눌림들도 놓치지 않도록 주의를 기울여야 한다.

키 패드(24)의 키가 눌려질 때, 제어 및 데이터 멀티플렉서(154)에 의해 감지되는 대로, 키 검출 회로(150) 및 발진기(152)로부터의 신호들, 키 데이터는 12 비트 직렬 변환기(156)로 보내진다. 키 패드 데이터는 직렬 변환되고 클록 신호 CAMCKS와 함께 CAMDS 상에서 보내지는데, 이 클록 신호 CAMCKS는 키 패드 신호들을 적절히 수신하도록 마스터 직병렬 변환기(60)를 위한 타이밍을 제공한다. 키 패드 데이터는 설계자가 결정하는 대로 이진, 헥스(hex) 등으로 포맷팅되거나 인코딩될 수 있다.

카메라가 서비스를 필요로 할 때, 위상 동기 루프, PLL(158)은 클록 CAMCKREF를 카메라(22)로 제공한다. CAMDATA 선들, HSYNC, VSYNC 및 스트로브는 콘트롤러와 데이터 멀티플렉서(154)로 직접 보내진다. 콘트롤러와 데이터 멀티플렉서(154)는 예시적으로 12개의 병렬 데이터 선들(160), 스트로브(162), 및 SERCK(serial clock)(164)를 통해서 직렬 변환기(156)와 인터페이싱한다. PLL(도시 안됨)은 LCD 경로 내에 구현되어 직렬 변환에 대한 기준 클록을 제공할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

하나의 예시적 작동에서, 카메라가 HSYNC 또는 VSYNC(수평 또는 수직 동기화)를 디어써팅(deasserting)할 때, 카메라 데이터는 유효하지 않다. 이런 시간들 동안에, 키 패드 데이터는 키 패드 또는 카메라 동작들에게 나쁜 영향을 끼치지 않고 전달될 수 있다. 본 발명은 키패드 데이터와 카메라 데이터를 인터리빙하거나 멀티플렉싱하기 위한 시구간, 예시적으로 HSYNC를 사용한다. 조합된 데이터는 직렬 변환되고, 유연 케이블에서 CKS 신호와 함께 DS 선 상에서 보내진다.

마스터 직병렬 변환기(60)는 멀티플렉싱된 키 패드 및 카메라 데이터를 수신하고 직병렬 변환하여 병렬 데이터가 되도록 하고 디멀티플렉서(62)에 의해 두 개를 분리시킨다. 키 패드 데이터는 마이크로프로세서에 의해 인식되는 병렬 폼이 되도록 재생성된다(74). 카메라 병렬 데이터도 도 1d에 도시된 대로 마이크로프로세서(4)에 의해 인식되는 병렬 폼이 되도록 재생성된다.

일 실시예에서, 키 패드 또는 카메라 데이터가 언제 패스되는 지를 신호하기 위한 추가 접속이 DS 그룹 내에 포함될 수 있다. 당업자에게 알려진 대로 다른 방법들이 사용되는데, 예를 들어 DS 선들 상에서 패스되는 제1 바이트는 주어진 양의 카메라(또는 키패드) 데이터가 후속한다는 것을 표시하는 모드 인디케이터일 수 있다. 다른 기술들이 업계에 공지되어 있다.

도 1f는 본 발명을 도해하는 카메라 및 키 패드 파형들의 전형적인 세트를 보여준다. 상부를 따라서 전형적인 카메라 - CMOS 또는 CCD 촬상기 - 에 대해 발견될 수 있는 TIME 시퀀스가 있다. 헥스 포맷으로 도시된 각각이 1 바이트인 데이터 신호들의 제1 행(80)은 카메라로부터의 예시적 데이터 신호들이다. 이런 신호들(81)의 그룹화는 디어써팅된 HSYNC, 수평 동기화, 시구간을 표시한다. 카메라 데이터 신호들은, HSYNC(82)가 로우(row)인 동안에, 바이트들 F0, F1, F2, F3, 및 F5에 의해 표시된다. 이런 라인들 상의 데이터는 카메라에 대해서 무의미하다. 그러나, 이런 HSYNC 시간은 본 발명에서 마스터 직렬 변환기/직병렬 변환기를 통해서 마이크로프로세서에게 키 패드 데이터를 보내는 데에 쓰인다. 데이터(84) 및 HSYNC(86)는 시간상으로 오프셋되어 80 및 82에서의 트레이스들보다 나중에 발생한다는 점을 유의하라. 이 시간 차는 마스터 직렬 변환 전자 장치를 통한 지연 시간들을 예시한다. 또한, HSYNC(86) 동안에, 카메라로부터의 F2 및 F3 데이터 바이트들은, 항목(92)에 의해 표시된 대로, 두 개의 바이트 그룹 00 및 04에 의해 대체되었다는 것을 유의하라. 다음 행(88)은 헥스 004 또는 12 비트들 상의 키패드데이터를 보여준다. 1.5 바이트만이 키패드에 의해 사용되어 선두의 4 비트는 제로가 되므로 바이트들 00 04가 직병렬 변환기로 보내진다. 본 실시예에서, HSYNC 동안에 키 패드 데이터가 보내져서 카메라 데이터의 F2 및 F3 바이트들을 대체하는데, HSYNC 동안의 데이터 바이트들의 어떤 것도 이들이 일관되는(consistent) 한 사용될 수 있다. 키패드 데이터는 또한 당업자에게 알려진 대로 VSYNC 동안에 전달될 수 있다.

양호한 실시예들에서, 본 시스템은 몇가지 모드에서 작동될 수 있다. 제1 모드에서, 저속 키패드, PLL(58)이 디스에이블되고, 키 발진기(52)는 키가 직렬 라인들 상에서 눌려진 레벨들일 때 키 패드 매트릭스를 통해서 트래블링한다(travels). 키 패드 데이터는 LVCMOS(저전압 CMOS)를 사용하여 패스된다.

2 모드에서 고속 카메라/키 패드는 PLL(158)(이는 로크되게 됨)을 인에이블한다. 키 패드 데이터는 HSYNC 신호(86)가 로우일 때 캡처되고 패스된다. 카메라 데이터는 HSYNC(86)가 하이일 때 패스된다.

제3 모드에서, 고속 카메라는 어떤 카메라 데이터도 패스하지 않는다. 그러나, 키 패드 데이터는 콘트롤러에 의해 패스되고 키 패드 데이터 멀티플렉서는 로우, 의사(pseudo) HSYNC 신호를 제공한다.

당업자에게 알려진 대로, 다른 타이밍 배열뿐만이 아니라 다른 멀티플렉싱 배열이 본 발명의 이점을 누리면서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시는 키 눌림을 검출하고 디코딩하기 위해 발진기를 사용하는데, 전압 신호들 및/또는 전류 신호들을 포함하여 로직 신호들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 이점을 활용할 수 있는 많은 마이크로프로세서가 있을 수 있다. 추가적으로, 단일 칩 컴퓨터뿐만이 아니라 전담 기능들을 갖는 VLSI(very large silicon integration) 회로들이 사용될 수 있다.

여기 도해된 예에서는 PLL이 개시되었는데, 당업자에게 알려진 대로, PLL 없는 동작들도 사용될 수 있다. 예를 들어, 수정 클록들 또는 카메라 타이밍 요구 조건들에 의존하는 균등의 것들, 및 다른 유형의 타이밍 회로들이 본 발명의 이점을 누리며 사용될 수 있다.

도 1b 및 도 1e를 다시 참조해 보면, 도 2는 스트로브 생성기(44)의 일 실시예를 예시하고 있다. LCD/I2C가 트루(true)이면, LCDWE는 내부 스트로브(intStrobe)를 생성하여 데이터를 MUX 데이터 직렬 변환기(30)로 로드할 것이다. 데이터 직렬 변환기(30)에서의 데이터는 항상 LCDWE가 펄스 동작을 할 때 보내진다. 만일 어떤 데이터도 주 또는 하위 디스플레이로 보내지고 있지 않다면, GPIO 스트로브가 생성되어 GPIO 데이터를 선택하고 로딩하고 보낸다. 만일 MAINCS 또는 SUBCS 중의 어느 하나가 트루이면, GPIO 스트로브 생성은 디스에이블된다.

타이밍은 GPIO 데이터가 매 16 CKREF 주기마다 한번 씩 보내지도록 설계된다. 대안적으로, GPIO 데이터는 GPIO 데이터가 변화할 때만 보내질 수 있다.

도 1b 및 도 1c에서의 LCD/I2C 로직 A 및 B의 동작들은 도 3 내지 도 7에 예시되었다. 본 메커니즘은 LCD 데이터가 보내지지 않을 때 이중 용도를 위해 LCD 데이터를 위한 클록 신호들을 변경하는 것이다. 이 경우에, I2C 신호들 및 I2C CLK는 LCD 데이터 대신에 전달될 수 있다.

도 3은 상호 연결용 유연 케이블(11)을 갖는 일반적인 (마스터 장치(6)에서의) SENDER와 (슬레이브 장치(10)에서의) RECEIVER를 보여준다. 제어 신호는 CONTROL 1 신호를 생성하는 컴퓨터 시스템(도시 안됨)에 의해 생성된다. 한 조건에서 CONTROL 1은, 차동 드라이버(differential driver)(106)를 통해 LCD 데이터(104)를 패스하는 데에 사용될 수 있거나, 또는 다른 조건에서 패스 게이트 A를 통해서 I2C 신호들 및 I2C 클록을 유연 케이블(11)로 패스하는 데에 사용될 수 있다. 고속(108) 또는 저속(109) LCD는 버퍼(122)를 구동하는 멀티플렉서(MUX)(10)에게 입력되고, 버퍼는 다음으로 유연 케이블(11)을 구동한다. CONTROL 1 신호는 MUX(110)를 제어하여 LCD HS CLK(고속 클록) 또는 LCD LS CLK(저속 클록) 입력을 유연 케이블 상으로 패스하도록 한다. 클록 신호의 속도는 데이터가 LCD인지 또는 I2C SIGNALS인지를 판정하기 위해서 회로에 의해 사용된다.

LCD DATA' 또는 I2C signals' 및 CLK'(클록)은 CONTROL' 신호에 의해 판정되는 바에 따라 버퍼(111)에 의해 수신되거나 또는 PASSGATE B에 의해 수신된다.

LCD CLK'는 버퍼(144)에 의해 수신되고, 이 버퍼는 CKSIN 신호를 출력한다. CKSIN은 FREQ.에서 REF.OSCILLATOR(114)에 비교된다. COMPARATOR(116)는 어느 신호들이 수신되는지를 판정하는 CONTROL'을 출력한다. CONTROL'은 이후에 설명할 I2C_EN 신호와 동일하다.

도 3에서, 로직 구조들은 이해를 돕기 의해 예시적으로 제시된 것이고, 더 상세한 내용을 나타내는 구현들은 다른 도면들에서 제시된다는 점을 주의하라. 또한, I2C PASS GATES A 및 B는 양방향이고, 따라서 I2C 신호들 및 CLK는 양 방향 모두로 패스될 수 있다는 점을 주의하라.

도 4는 유연 케이블(102)에게 접속하는 출력 핀들(120)을 구동하는 도 3의 SENDER(36)에서의 전자 장치들의 실시예를 도해하였다. 이런 출력 핀들은 유연 케이블(11)에 접속하는 것으로 도시되었지만, 이들은 다른 집적 회로에 직접적으로 나아갈 수 있다. 차동 클록 신호들, LCD CLK는 송신기(transmitter)(122)에 의해 출력 핀들(120) 상으로 구동된다. 송신기(122)의 출력 핀들에 대해 도시된 대로, 각각의 핀은 ESD(Electrostatic Discharge Protection)를 제공하는 PAD 들에 접속된다. 본 실시예에서의 모든 핀들, 콘택트들 및 배선들은 도면들에 도시되지는 않았지만, 이런 식으로 보호될 수 있다.

"LCD"는 액정 디스플레이 또는 다른 임의 유형의 디스플레이를 나타내고, "CLK"는 클록을 나타낸다. 더미 부하(124)는 응용에 좌우되어 선택적인 것이고, 유연 케이블에 접속하는 출력 핀들(120) 상에서의 알려진 부하 케이블 종단을 단순히 나타낸다.

차동 LCD DATA(104)는 송신기(126)에 의해, 유연 케이블(102)에게 접속하는 차동 DSOP 및 DSOM 핀들(128) 상으로 구동된다. LCD DATA(104)가 DSOP에게 보내지고 있고 DSOM은 각각 포지티브 및 네거티브 차동 LCD DATA의 신호들을 나타낸다.

그러나, PASS GATE A가 인에이블될 때, CONTROL 1에 의해, I2C CLK는 DSOP 상으로 제시되고 I2C 신호들은 DSOM 상으로 제시된다. I2C 신호들이 CONTROL 1에 의해 DSOP 및 DSOM 라인들 상으로 인에이블될 때, LCD DATA(104)는 예시적으로 송신기(126)에 의해 블록킹되어 CONTROL1-(CONTROL 1의 인버스 로직)에 의해 디스에이블된다. 여기서, CONTROL 1은 SENDER와 인터페이싱하는 컴퓨터 시스템(도시 안됨)에 의해 설정될 수 있는 모드 결정 신호이다. LCD DATA 또는 I2C 신호들이 DSOP 및 DSOM 라인들 상으로 배치되기 때문에, 버퍼(126)의 출력은 인에이블되지 않을 때 PASS GATE A를 로드해서는 안되며, PASS GATE A는 인에이블되지 않을 때 버퍼(126)를 로드해서는 안된다.

도 5는 도 3의 RECEIVER를 도해하였다. LCD CLK는 선택적인 케이블 종단 로드(140) 및 버퍼(142)에 의해 수신된다. 버퍼링된 LCD CLK' 신호는 RECEIVER 내의 다른 회로(도시 안됨)에 제시된다. 차동 LCD CLK 신호들의 하나인, CKSIN은 이하의 도 6의 주파수 비교기에게 제시된다.

동시적으로(coincidentally), LCD DATA(또는 I2C CLK 및 I2C 신호들)는 유연 케이블로부터 버퍼(144)에 의해 수신된다. 만일 I2C_EN이 트루이면, I2C 신호들은 수신되어 PASS GATE B를 통해서 다른 회로(도시 안됨)까지 패스된다. 만일 LCD DATA가 수신되면, 이들은 버퍼링되고(144) 또한 싱글 엔디드된(single ended) LCD DATA'는 다음의 회로(도시 안됨)에게 제시된다. ENABLE 신호는, 만일 원한다면, 생성되어 LCD DATA' 신호가 버퍼(144)를 트래버싱하는 것을 방지한다.

도 6은 도 3의 FREQUENCY COMPARATOR(116)로서 기능하는 회로를 도해하였다. (병렬 분실(missing) 펄스 검출기들로서 형성된) 주파수 검출기들(161 및 163)은 수신된 클록 신호 CKSIN을 참조 발진기 신호 OSCIN과 비교한다. 그 출력은 I2C_EN 신호인데, 이는 I2C 신호들을 지도하여 유연 케이블을 트래버싱하게 하거나 또는 LCD 신호들을 적합한 수신 회로(도시 안됨)로 인도한다.

몇몇 응용들에서는, 카메라 블록(17) 출력은 도 1a의 CAMCKREF를 제공할 수 있다.

도 7은 도 6의 검출기(161)의 양호한 실시예를 도해하였다. 항목(163)은 OSCIN과 CKSIN의 순서가 뒤바뀐 것을 제외하고는 동일하다. CKSIN은 DATAIN(171)에 입력되고 OSCIN은 도 7의 항목(161)의 CLKIN(173)에게 입력된다. 이런 입력들은 출력 WBG_COMPLETE(175)를 제공하도록 동작한다. 출력(175)은 입력 신호들(171 및 175)에 대하여 잃어버린 펄스를 나타내는 신호를 출력한다. 인버터 체인(177)은 인버터(179) 전에 추가되어 응용들에서 요구될 수 있는 바와 같은 지연을 튜닝할 수 있도록 프로그래머블 지연들을 제공한다. 두 개의 분실 펄스 검출기들이 논리적으로 결합(join)될 때, LCD CLK'의 주파수는 참조 발진기(reference oscillator)에 비교된다.

도 8은 직렬 클록 입력 주파수의 시뮬레이션을 도해하였다. 참조 발진기 신호에 비교되는 CKSIN(181)이 예시되고, OSCIN(183)은 예시적으로 75㎒에 설정된다. 주파수 검출 신호(185)는 언제 CKSIN이 OSCIN(183)에 비교해 더 높거나(187) 더 낮을 때(189)를 도해하였다.

본 발명은 한 양호한 실시예에서, 상이한 모드들을 설정하기 위해 주파수 검출을 사용하는 이점을 제공한다. 예시적으로는, 주파수의 원래의 의도한 유용성을 유지하면서, 모드 변경은 LCD 및 I2C 간에, 또는 유연 케이블에 걸쳐서 LCD 신호를 전달하는 것으로부터 I2C 신호들을 전달하는 것으로 하여 이뤄진다. 집적 회로 상에서 필요한 핀이 적어도 하나 적어지거나 및/또는 유연 케이블 상에서 필요한 배선이 적어도 하나 적어지게 된다.

주파수 검출 접근법은 공통 직렬 버스 상에서 공유되는 양방향 I2C 및 LCD 데이터를 실시간 모니터링하고 멀티플렉싱하는 것을, 전자기 간섭(EMI)에 저항성을 갖게 하면서, 제공한다.

본 구현들이 전자 회로들로서 여기 보여졌지만, 당업자는 다른 전자 회로들이 동일한 기능들을 수행할 수 있고, 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어 및 이것들의 조합을 채택한 시스템들이 균등 기능들을 성취하기 위해서 이롭게 사용될 수 있다는 점을 알 것이다.

Claims

고속 데이터와 제어 및 저속 데이터와 제어를 포함하는 정보를 전달(transfer)하는 시스템으로서,
마이크로프로세서 또는 콘트롤러로부터, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 수신하고 보내는 제1 직렬 변환기(serializer)와,
마이크로프로세서 또는 콘트롤러로, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 보내고 수신하는 제1 직병렬 변환기(deserializer)와,
I/O 장치들의 그룹으로부터, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 수신하고 보내는 제2 직렬 변환기와,
I/O 장치들의 그룹으로, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 보내고 수신하는 제2 직병렬 변환기와,
상기 제1 직렬 변환기와 상기 제1 또는 상기 제2 직병렬 변환기 간의 제1 접속들과, 상기 제2 직렬 변환기와 상기 제2 직병렬 변환기 중 처음의 것 간의 제2 접속들 - 직렬 정보는 이들 간에서 전달됨 - 과,
상기 제2 직렬 접속들을 통한, 상기 제2 직렬 변환기/직병렬 변환기로 전달되는 두 개의 주파수를 갖는 클록
을 포함하는 정보 전달 시스템.
제1항에 있어서,
고속 병렬 및 저속 병렬 또는 직렬 정보를 받아들이고 더 고속의 및 더 저속의 것을 직렬 타임 시퀀스가 되도록 인터리빙하여 출력하고 이 직렬 타임 시퀀스를 상기 제1 직렬 변환기로 전달하는 제1 멀티플렉서를 더 포함하고,
고속 병렬 및 저속 병렬 또는 직렬 정보를 받아들이고 더 고속의 및 더 저속의 것을 직렬 타임 시퀀스가 되도록 인터리빙하여 출력하고 이 직렬 타임 시퀀스를 상기 제2 직렬 변환기로 전달하는 제2 멀티플렉서를 더 포함하는
정보 전달 시스템.
제2항에 있어서, 상기 데이터 전달들은 전이중 방식(full-duplex)인 시스템.
제2항에 있어서, 상기 고속 및 상기 저속 정보는 상이한 클록 주파수들을 검출함으로써 구별되는 정보 전달 시스템.
제1항에 있어서, 상기 고속 직렬 데이터는 카메라로부터의 동기화 신호들을 포함하는 정보 전달 시스템.
제5항에 있어서, 상기 저속 데이터는 수평 및 수직 동기화 신호들 동안에 전달되는 정보 전달 시스템.
제1항에 있어서, 상기 I/O 장치들의 그룹은 LCD 디스플레이들, GPIO 장치들, I2C 장치들, 카메라 및 키패드들 중의 하나 또는 그 이상을 포함하는 정보 전달 시스템.
제7항에 있어서, 상기 I/O 장치는 병렬 데이터를 보내는 키 패드 매트릭스이고, 이 데이터는 직렬 변환되고 직병렬 변환되고, 상기 키 패드 매트릭스 병렬 데이터가 재생성되는 정보 전달 시스템.
제1항에 있어서, 상기 I/O 장치들 중의 하나는 GPIO 장치이고, GPIO 정보는 정보 콘텐츠가 내부 스트로브를 발생시키는 콘트롤러 또는 마이크로프로세서에 의해 변경될 때 전달되는 정보 전달 시스템.
제1항에 있어서, 상기 I/O 장치들 중의 하나는 GPIO 장치이고, GPIO 정보는 직렬 데이터 비트들이 되도록 직렬 변환되고 여기서, 이 직렬 데이터 비트들이 스트로브 신호에 의해 보내지는 정보 전달 시스템.
고속 데이터 및 제어와 저속 데이터 및 제어를 포함하는 정보를 전달하는 프로세스로서,
마이크로프로세서 또는 콘트롤러로부터, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 제1 직렬 변환하고 수신하고 보내는 단계와,
마이크로프로세서 또는 콘트롤러로부터, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 제1 직병렬 변환하고 보내고 수신하는 단계와,
I/O 장치들의 그룹으로부터, 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 제2 직렬 변환하고 수신하고 보내는 단계와,
I/O 장치들의 그룹으로부터 고속 및 저속 병렬 데이터, 직렬 데이터 및 제어 신호들을 제2 직병렬 변환하고 보내고 수신하는 단계와,
제1 및 제1 또는 제2 직병렬 변환기 간에 직렬 정보를 제1 전달하는 단계와,
제2 및 제1 또는 제2 직병렬 변환기 간에 직렬 정보를 제2 전달하는 단계와,
두 개의 주파수를 갖는 클록 신호를 제2 직렬 접속을 통해 제2 직병렬 변환기로 전달하는 단계
를 포함하는 프로세스.
제11항에 있어서,
고속 병렬 및 저속 병렬 또는 직렬 정보를 받아들이고 더 고속의 및 더 저속의 것을 직렬 타임 시퀀스가 되도록 인터리빙하여 출력하고 이 직렬 타임 시퀀스를 제1 직렬 변환기로 전달하는 제1 멀티플렉싱 단계와,
고속 병렬 및 저속 병렬 또는 직렬 정보를 받아들이고 더 고속의 및 더 저속의 것을 직렬 타임 시퀀스가 되도록 인터리빙하여 출력하고 이 직렬 타임 시퀀스를 제2 직렬 변환기로 전달하는 제2 멀티플렉싱 단계
를 더 포함하는 프로세스.
제12항에 있어서, 전이중 방식으로 데이터를 전달하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
제12항에 있어서, 상이한 클록 주파수들을 검출함으로써 고속 및 저속 데이터를 구별하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
제11항에 있어서, 상기 고속 직렬 데이터 동기화 신호들은 카메라로부터 오는 프로세스.
제15항에 있어서, 상기 저속 정보는 동기화 신호들 동안에 있는 프로세스.
제16항에 있어서, 상기 I/O 장치는 직렬 변환되고 직병렬 변환기로 보내지는 병렬 데이터를 갖는 키패드 매트릭스이고, 직병렬 변환 후에 상기 키패드 매트릭스 병렬 데이터를 재생성하는 단계를 더 포함하는 프로세스.
제11항에 있어서, 상기 I/O 장치들 중의 하나는 GPIO 장치이고, 스트로브를 생성함으로써 상기 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 프로세스.