KR20100126800A

KR20100126800A - 칩 간 통신을 위한 아키텍처 및 기술

Info

Publication number: KR20100126800A
Application number: KR1020107022585A
Authority: KR
Inventors: 헨드릭 산토; 라나지트 고맨; 딜립 에스; 키엔 비
Original assignee: 엠실리카 인코포레이티드
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-12-02
Also published as: US20090230882A1; US8493300B2; WO2009114283A1; JP2011520134A

Abstract

본 발명은 아날로그 신호 채널이 여러 집적 회로 칩들(IC들)을 통해서 패스하는 전기적 시스템을 수반한다. 이 채널은 하나 이상의 아날로그 신호들을 나를 수 있다. 각각의 IC는 자신을 통과해 패스하는 신호(들)를 변경하고 이를 다른 IC또는 시스템 컴포넌트상으로 패스시킬 수 있다. 채널은 프로그램가능할 수 있다. 각각의 IC는 다른 IC 및 시스템 컴포넌트로부터의 채널 신호를 수신하고 또한 수신된 신호를 다른 IC 또는 시스템 컴포넌트로 전송하기 전에 이 수신된 신호를 변경하는 비교기 또는 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 비교기 또는 멀티플렉서는 프로그램가능할 수 있고 또한 채널로부터의 들어오는 신호를 다양한 다른 신호들 및 문턱값들과 비교하거나 또는 플로우 쓰루 게이트로서 단순히 기능하여 신호가 어떤 변경도 겪지 않고 패스하도록 선택적으로 구성될 수 있다. 이 비교는 비교기의 출력을 결정할 수 있다. 비교기들, 멀티플렉서들 및 채널의 동작 및 프로그래밍은 시스템 컨트롤러에 의해 중앙 집중식으로 제어될 수 있거나, IC들에 의해 독립적으로 제어될 수 있거나, 또는 이것들의 조합으로 될 수 있다.

Description

칩 간 통신을 위한 아키텍처 및 기술{ARCHITECTURE AND TECHNIQUE FOR INTER-CHIP COMMUNICATION}

본 발명은 집적회로 칩들(IC들) 간의 통신들을 위한 장치 및 기술에 관한 것이다.

전자 시스템들은 다수의 IC를 포함할 수 있다. 이런 IC들 간의 통신들은 직접적으로 또는 간접적으로 수행될 수 있다. 직접 통신은 직접적으로 정보를 교환하는 두 개의 IC를 수반할 수 있다. 간접 통신은 컨트롤러 IC를 경유하여 정보를 간접적으로 교환하는 두 개의 IC를 수반할 수 있다. 본 발명의 양수인인 엠실리카 사(mSilica Inc.)는 칩 간 통신이 수행되는 전기적 시스템들을 설계하고 개발하여 왔다. 예를 들어, 엠실리카사는 제목이 "모듈라 일렉트로닉스 디스플레이 제어를 위한 장치 및 기술(Apparatus and Technique for Modular Electronics Display Control)"이고, 액정 디스플레이의 백라이트 제어를 위한 신규의 모듈라 접근법을 개시한 미국 특허 출원 번호 제11/942,239호의 양수인이다. 이 접근법에 따르면, 몇 개의 드라이버 IC가 시스템 컨트롤러의 부하를 나누어 가지며 백라이트 시스템의 LED 스트링들을 제어하는 데에 사용된다. 각각의 드라이버 IC는 스트링들 중의 일부분을 제어한다. 미국 특허 출원 번호 제11/942,239호는 그 전체가 참조에 의해 여기 통합된다. 이런 시스템들에서, IC들 간의 실시간 통신이 바람직하다. 본 발명은 효율적이고 구현하기에 쉽고 또한 실시간으로 이뤄질 수 있는 칩 간 통신들을 위한 새로운 아키텍처 및 기술들을 제공한다.

[발명의 요약]

본 발명은 아날로그 신호 채널이 여러 집적 회로 칩들(IC들)을 통해서 패스하는 전기적 시스템을 수반한다. 이 채널은 하나 이상의 아날로그 신호들을 나를 수 있다. 각각의 IC는 자신을 통과해 패스하는 신호(들)를 변경하고 이를 다른 IC또는 시스템 컴포넌트상으로 패스시킬 수 있다. 채널은 프로그램가능할 수 있다. 각각의 IC는 다른 IC 및 시스템 컴포넌트로부터의 채널 신호를 수신하고 또한 수신된 신호를 다른 IC 또는 시스템 컴포넌트로 전송하기 전에 이 수신된 신호를 변경하는 비교기 또는 멀티플렉서를 포함할 수 있다. 비교기 또는 멀티플렉서는 프로그램가능할 수 있고 또한 채널로부터의 들어오는 신호를 다양한 다른 신호들 및 문턱값들과 비교하거나 또는 플로우 쓰루 게이트(flow through gate)로서 단순히 기능하여 신호가 어떤 변경도 겪지 않고 패스하도록 선택적으로 구성될 수 있다. 이 비교는 비교기의 출력을 결정할 수 있다. 비교기들, 멀티플렉서들 및 채널의 동작 및 프로그래밍은 시스템 컨트롤러에 의해 중앙 집중식으로 제어될 수 있거나, IC들에 의해 독립적으로 제어될 수 있거나, 또는 이것들의 조합으로 될 수 있다.

본 발명의 앞서 언급한 목적들과 그 밖의 목적들 및 이점들은 첨부 도면들과 연계하여 취해지는 이하의 상세한 설명을 고려할 때 명백할 것인데, 여기서 첨부 도면들에 걸쳐서 유사한 참조 부호들이 유사한 부분들을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 시스템의 예시적 기능 블록도.
도 2는 본 발명의 시스템의 또 다른 예시적 기능 블록도.
도 3은 본 발명의 집적 회로 칩(IC)의 예시적 기능 블록도.
도 4는 본 발명의 애플리케이션의 예시적 흐름도.

도 1은 본 발명의 시스템의 예시적 아키텍처를 도해하였다. 도 1은 데이지 체인 방식으로 배열되고 또한 신호 채널(120)에 의해 함께 결합되는 복수의 IC 1,2,3,4 및 n을 보여준다. 신호 채널(120)은 와이어, 도전체, 트레이스 또는 IC 1-n 중에서 칩 간의 아날로그 신호 전송을 수행하는 데에 사용될 수 있는 것들을 포함할 수 있다. 신호 채널(120)은 여러 IC 1-n 중에서 전송될 수 있는 정보 스트림을 포함할 수 있는데, 여기서 정보는 여러 IC 1-n에 의해 조정될 수 있다.

도 2는 본 발명 시스템의 또 다른 예시적 아키텍처를 도해하였다. 도 2에서, 신호 채널(120)은 IC 1-n 내부에서의 신호 조정 블록들(201, 202, 203, 204 및 205)를 통해서 제각기 패스한다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 신호 채널(120)을 통해서 흐르는 아날로그신호의 레벨을 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 신호 채널(120)로부터 수신된 아날로그 신호를 또 다른 신호와 비교할 수 있고 또한 이 비교에 기초하여 아날로그 신호의 레벨을 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 신호 채널(120)로부터 수신된 아날로그 신호를 문턱값 또는 전류값과 비교할 수 있고 또한 이 비교에 기초하여 아날로그 신호의 레벨을 조정할 수 있다. 본 분야의 기술자는 아날로그 신호들의 순시값들, 평균값들, RMS(값들), 또는 그와 같은 것들을 비교함으로써 아날로그 신호들이 비교될 수 있다는 것을 알 것이다.

일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 신호 채널(120)로부터 수신된 아날로그 신호를 다중 신호와 비교할 수 있고 또한 이 비교에 기초하여 아날로그 신호들의 레벨을 조정할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 프로그램 가능할 수 있다. 신호 조정 블록들(201-205)은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)는 멀티플렉서들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 연산 증폭기들을 포함한다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)은 비교기들을 포함한다. 일 실시예에서, 신호 조정 블록들(201-205)의 일부 또는 전부는 동일한 또는 유사한 구조 및 기능성을 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 IC의 기능 블록도를 도해하였는데, 이는 IC 1-n의 임의의 것 또는 모든 것을 나타낼 수 있다. 본 예에서, 조정 블록은 2-입력 비교기(310)를 포함한다. 비교기(310)의 하나의 입력은 신호 채널(120)에 결합된다. 비교기(310)의 또 다른 입력은 또 다른 신호 소스(312)에 결합된다. 비교기(310)는 신호 채널(120)에 의해 제공된 신호와 신호 소스(312)에 의해 제공된 신호를 비교한다. 비교 결과는 신호 채널(120)에 의해 전송된 신호 레벨을 조정하는 데에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 신호 채널(120)에 의해 전송된 신호 레벨은 비교기(310)의 두 개의 입력 중 더 높은 것의 레벨에 맞추어질 수 있다. 일 실시예에서, 신호 채널(120)에 의해 전송된 신호 레벨은 비교기(310)의 두 개의 입력 중 더 낮은 것의 레벨에 맞추어질 수 있다.

당업자는 비교기(310)가 두 개보다 많은 입력을 포함할 수 있고, 신호 채널(120)에 의해 전송되는 신호 레벨은 이런 입력들의 비교 결과에 기초하여 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당업자는 비교기(310)가 프로그램가능 장치이고 또한 비교에 기초한 신호를 출력하도록 프로그램될 수 있고 또한 출력 신호의 레벨은 비교기(310)의 입력 신호들 중의 어느 것이든 그 레벨과 다를 수 있다는 것을 알 것이다. 일 실시예에서, 비교기(310)는 비교를 수행하지 않고 또한 패스 쓰루 게이트로서 행위하여 어떤 조정도 없이 신호 채널(120)상에서 신호를 패스하도록 선택적으로 프로그램될 수 있다.

일 실시예에서, 비교기(310)는 멀티플렉서로 대체될 수 있다. 멀티플렉서는 신호 채널(120)상의 신호를 포함하는 자신의 입력들을 다중화할 수 있고 또한 이들을 또 다른 칩 또는 시스템 컴포넌트로 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 모든 IC 1-n의 멀티플렉서들에 의해 다중화된 모든 신호들이 목적지 IC 또는 시스템 컴포넌트에 의해 수신된다. 목적지 IC 또는 시스템 컴포넌트는 이후 모든 신호들을 분석할 수 있고, 또한 예를 들어 다중화된 신호들 중의 최저 신호 레벨 및/또는 최저 신호 레벨을 갖는 신호를 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 전기적 시스템의 예시적 응용에 대한 흐름도 400를 도해하였다. 본 응용에서, IC 1-n은 LCD의 백라이트 시스템을 위해 LED들의 스트링을 구동하기 위해 사용된다. 각각의 IC 1-n 은 다른 세트의 LED 스트링들을 구동한다. 각각의 세트는 예를 들어 6개의 LED 스트링을 포함할 수 있다. 각각의 IC 1-n은 자신히 제어하는 LED 스트링들의 각각을 통해서 흐르는 전류를 나타내는 피드백 신호들을 수신할 수 있다. 블록 410에서, IC1은 자신이 구동하는 6개의 LED 스트링에 관계된 6개의 피드백 신호를 비교하고 또한 6개의 신호들 중 최저 레벨을 갖는 신호(FB1)를 IC2에게 전송한다. 블록 420에서, IC2는 자신이 6개의 스트링으로부터 수신하는 6개의 피드백 신호 중 최저의 것과 FB1을 비교하고, 이런 2개의 신호 중 낮은 레벨을 갖는 신호(FB2)를 IC3으로 패스시킨다. 블록 430에서, IC3은 자신이 6개의 스트링으로부터 수신하는 6개의 피드백 신호들 중 최저 레벨을 갖는 신호와 FB2를 비교하고 두 개의 신호 중 낮은 레벨을 갖는 신호(FB3)를 IC4로 패스한다. 블록 440에서, IC4는 자신이 6개의 스트링으로부터 수신하는 6개의 피드백 신호들 중의 최저의 것과 FB3을 비교하고, 이런 2개의 신호들 중 낮은 레벨을 갖는 신호(FB4)를 IC5(도시 안됨)으로 패스한다. 블록 450에서, 체인 ICn의 최종의 IC가 체인[IC(n-1)]의 선행 IC로부터 수신된 신호와 자신이 6개의 스트링으로부터 수신하는 6개의 피드백 신호 중의 최저의 것 간의 최종 비교를 행한다. 시스템에 대한 최저의 LED 스트링 구동 전류는 그에 따라 결정된다.

본 발명은 아날로그 채널이 다중 칩들을 상호 연결하는 고유하고 훌륭한 기술을 제공한다. 비교는 데이지 체인의 순차적 칩들의 아날로그 출력 신호들과 데이지 체인 내의 다음 칩의 출력과의 비교를 위해 선택된 2개의 신호 중의 더 큰 것 또는 더 낮은 것 간에서 점진적(progressive)으로 이뤄질 수 있다. 이런 식으로, 모든 칩들에 의해 발생되는 모든 출력 신호들 중의 궁극의 최대 또는 최저의 것이 결정된다. 당업자는 이상 언급된 본 발명의 기술들, 구조들 및 방법들이 예시적이라는 것을 알 것이다. 본 발명은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 여러 실시예들로 구현될 수 있다.

Claims

복수의 집적 회로 칩과,
아날로그 신호를 전송하기 위한 전기적 채널
을 포함하고,
전기적 채널은 복수의 집적 회로 칩의 각각에게 결합되고 또한 각각의 집적 회로 칩은 아날로그 신호의 레벨을 변경할 수 있는 전기적 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 집적 회로 칩 중의 한 집적 회로 칩은 아날로그 신호 레벨을 변경하기 위한 비교기를 포함하는 전기적 시스템.
제2항에 있어서, 비교기는 프로그램가능한 비교기인 전기적 시스템.
제2항에 있어서, 비교기는 아날로그 신호를 또 다른 신호와 비교하는 전기적 시스템.
제4항에 있어서, 비교기 출력은 비교에 기초하는 전기적 시스템.
제5항에 있어서, 비교기의 출력은 또 다른 집적 회로 칩에 전송되는 전기적 시스템.
제5항에 있어서, 비교기의 출력은 비교되는 신호들 중의 낮은 레벨을 갖는 신호를 포함하는 전기적 시스템.
제5항에 있어서, 비교기의 출력은 비교되는 신호들 중 높은 레벨을 갖는 신호를 포함하는 전기적 시스템.
제4항에 있어서, 아날로그 신호 및 또 다른 신호는 LED들의 스트링들을 통해서 흐르는 전류들을 나타내는 전기적 시스템.
제9항에 있어서, 비교기 출력은 낮은 전류를 나타내는, 2개의 신호 중 한 신호를 포함하는 전기적 시스템.
액정 디스플레이로서,
복수의 집적 회로 칩을 포함하는 백라이트 회로와,
아날로그 신호를 전송하기 위한 전기적 채널을 포함하고,
전기적 채널은 복수의 집적 회로 칩의 각각의 것에 결합되고, 각각의 집적 회로 칩은 아날로그 신호의 레벨을 변경할 수 있고, 또한 복수의 집적 회로 칩은 LED들의 복수의 스트링을 구동하기 위한 것인 액정 디스플레이.
제11항에 있어서, 복수의 집적 회로 칩 중의 한 집적 회로 칩은 아날로그 신호의 레벨을 변경하기 위한 비교기를 포함하는 액정 디스플레이.
제12항에 있어서, 비교기는 프로그램가능한 비교기인 액정 디스플레이.
제12항에 있어서, 비교기는 아날로그 신호를 또 다른 신호와 비교하는 액정 디스플레이.
제14항에 있어서, 비교기 출력은 비교에 기초하는 액정 디스플레이.
제15항에 있어서, 비교기 출력은 또 다른 집적 회로 칩으로 전송되는 액정 디스플에이.
제15항에 있어서, 비교기 출력은 비교되는 신호들 중 낮은 레벨을 갖는 신호들을 포함하는 액정 디스플레이.
제15항에 있어서, 비교기 출력은 비교되는 신호들 중 높은 레벨을 갖는 신호를 포함하는 액정 디스플레이.
제14항에 있어서, 아날로그 신호 및 또 다른 신호는 LED들의 스트링들을 통해서 흐르는 전류들을 나타내는 액정 디스플레이.
아날로그 신호를 전송하기 위한 전기적 채널을 복수의 집적 회로 칩에 결합시키는 단계와,
각각의 집적 회로 칩을 구성하여 아날로그 신호 레벨을 변경하는 단계
를 포함하는 방법.