KR20110080069A - 입출력 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무전기, DMT, 또는 BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치에 있어서, UART 컨트롤러를 내장하며, 무전기 클럭 수신 여부, 상기 UART 컨트롤러 수신 데이터 및/또는 수신된 데이터의 전문 데이터 프레임 구조에 따라 상기 무전기 디지털 데이터 통신모드, 상기 DMT 연동 통신모드, 상기 무전기 아날로그 데이터 통신모드, 또는 상기 BTCS 통신모드로 송수신 경로를 설정하는 입출력 제어부를 포함하여, 통신하는 장비에 따라 통신모드를 자동으로 변환시키는 입출력 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

입출력 장치 및 그 제어 방법{I/O DEVICE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 통신용 입출력 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 통신하는 장비에 따라 통신모드를 자동으로 변환시키는 입출력 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

현대화된 군사 작전에서는 전술 정보 처리 장치는 휴대가 간편하고, 조작이 용이하며, 적은 조작량으로 장비를 효율적으로 다룰 수 있어야 야전 상황에서 병사들에게 효과적인 작전 수행 능력을 제공한다.

종래의 전술 정보 처리 장치의 운용 설정 방법은 사용자가 전술 정보 처리 장치의 운용프로그램을 일일이 조작하여 결합되는 전술 통신 장비의 종류를 설정하였으며, 적용되는 전술 통신 장비에 따라 접합부가 별도의 커넥터로 분리되어 있었다.

이와 같은 종래의 전술 정보 처리 장치는, 다양한 전술적 환경에서 각 전술 통신 장비의 종류에 맞도록 복수의 외부 연결 커넥터를 갖추고 있어야만 했으며, 복수의 외부 장비가 전술 정보 처리 장치의 조작자 등에 의하여 수동적으로 변경되었다. 사용자는 DMT(디지털 단말기)와 연동할 경우에는 전술 정보 처리 장치의 DMT용 연결구를 통해 DMT와 연결한 후 전술 정보 처리 장치의 운용프로그램을 수동으로 조작하여 운용 설정을 한 후에서야 통신이 가능하게 되었다.

그러나, 이와 같은 종래의 전술 정보 처리 장치에 이용되는 통신용 입출력 장치는 연동하는 장치가 무전기인지, DMT나 BTCS인지를 알 수 있는 방법이 없었다. 그러므로, 사용자가 연동하고자 하는 장비를 연결한 후, 직접 통신 모드를 설정하거나, 운영 소프트 웨어에서 수동으로 설정을 변경하여야, 연동하는 통신 장치에 따라 보드 내에 경로가 구성되는 문제점이 있다.

본 발명은 무전기가 연동되고 있는 지, DMT나 BTCS가 연동되고 있는 지를 자동으로 판단하여 통신모드를 설정할 수 있는 입출력 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 무전기, DMT, 또는 BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치는, UART 컨트롤러를 구비하고, 무전기 클럭 수신 여부, 상기 UART 컨트롤러의 디지털 데이터 수신 여부, 및/또는 수신된 데이터의 전문 데이터 프레임 구조에 따라 상기 무전기 디지털 데이터 통신모드, 상기 DMT 연동 통신모드, 상기 무전기 아날로그 데이터 통신모드, 또는 상기 BTCS 통신모드로 송수신 경로를 설정하는 입출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 입출력 제어부는 FPGA로 구성하는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 상기 입출력 제어부는 상기 무전기로부터 무전기 클럭이 수신된 경우 상기 무전기 디지털 데이터 통신 모드로 경로를 설정한다.

또한, 상기 무전기 클럭이 수신되지 않은 상태에서 상기 UART 컨트롤러가 디지털 데이터를 수신한 경우 상기 DMT 연동 통신 모드로 경로를 설정한다.

또한, 상기 무전기 클럭이 수신되지 않은 상태에서 상기 UART 컨트롤러가 디지털 데이터를 수신하지 않은 경우 수신한 전문 프레임의 인식부를 분석하여 하여 유선 아날로그 데이터로 판단되면 상기 BTSC 연동 통신모드로 경로를 설정하고, 무선 아날로그 데이터로 판단되면 상기 무전기 고정 통신 모드로 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에서, 상기 무전기, 또는 BTCS로부터 수신되는 아날로그 데이터를 디지털로 변환하여 상기 입출력 제어부로 인가하고, 상기 입출력 제어부로부터 출력되는 데이터를 상기 입출력 제어부에서 수신되는 제어 신호에 따라 A/D 변환하는 A/D 컨버터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에서, 상기 입출력 제어부는 설정된 상기 경로에 따라 데이터를 아날로그 또는 디지털 데이터로 출력하도록 제어 신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 입출력 제어부로부터 출력되는 데이터를 아날로그와 디지털 데이터로 선택적으로 송출하는 아날로그 멀티플렉서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 UART 컨트롤러를 내장한 입출력 제어부를 포함하는 무전기, DMT, 또는 BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치의 제어방법은, S1) I/O 보드 입력단에서 데이터를 수신하는 단계; S2) 상기 수신 데이터에서 무전기 클럭이 수신 여부를 판단하여 무전기 클럭이 인가되는 경우 무전기 도약모드 통신 모드로 경로를 설정하는 단계; S3) 상기 S2 단계에서 무전기 클럭이 수신되지 않은 경우 상기 구성한 UART 컨트롤러에서 수신하고 있는 데이터가 디지털 데이터인지를 판단하는 단계; S4) 상기 S3 단계에서 디지털 데이터로 판단한 경우 상기 DMT 연동 통신 모드로 설정하는 단계; S5) 상기 S3 단계에서 디지털 데이터를 수신한 것으로 판단되지 않으면 수신 데이터의 전문 프레임을 분석하여 데이터의 통신 상태가 유선 아날로그 통신인지 무선 아날로그 통신인지를 판단하는 단계; S6) 상기 S5 단계에서 유선 아날로그 통신으로 판단한 경우 상기 BTCS 연동 통신 모드로 경로를 설정하는 단계; 및 S7) 상기 S5 단계에서 무선 아날로그 통신으로 판단한 경우 상기 무전기 고정 통신 모드로 경로를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 어떠한 장비가 연동되고 있는 지를 입출력 장치가 판단하여 자동으로 통신 모드에 맞게 데이터 송수신 경로를 설정하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 아날로그 멀티플렉서를 포함하여 데이터 송신 시 외부에 추가적인 멀티플렉서 또는 릴레이 회로의 구현 없이 아날로그와 디지털 데이터의 선택적 송출을 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 입출력 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 블럭도이고,
도 2 는 본 발명에 따른 입출력 장치의 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.

다음의 상세한 설명에서는, 본 명세서의 일부를 형성하고, 특정 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면들이 참조된다.

이들 실시예들은 이 기술 분야의 숙련자들이 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 설명된다. 다른 실시예들이 이용될 수도 있고 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 구조적, 논리적, 및 전기적 변경들이 이루어질 수 있다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미에서 파악되어서는 안 되고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들 및 그의 등가물들에 의해서만 정의된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 무전기, DMT, BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 입출력 장치(100)는 수신부(RX), 송신부(FX), 입출력 제어부(110), UART 컨트롤러(111), A/D 컨버터(120), 증폭기(130), 및 아날로그 멀티플렉서(Analog MUX, 140)를 포함하고, 바람직하게 입출력 제어부(110)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구성된다.

상기 입출력 장치(100)는 군장비의 입출력 장치로서 무전기, DMT(디지털 단말기), 또는 BTCS(Battalion Tactical Command System)와 데이터를 송수신한다. 무전기는 무선 디지털 또는 아날로그 데이터를 송수신하고, DMT는 유선 디지털 신호를 송수신하고, BTCS는 유선 아날로그 신호를 송수신한다. 본 발명에 의한 입출력 장치(100)는 IC로 제작되는 것이 바람직하다.

입력부(RX)와 출력부(TX)는 설명을 위해 데이터의 수신 경로와 송신 경로에 따라 나누어진다.

입출력 제어부(110)는 UART 컨트롤러(111)를 내장하고 무전기 클럭 신호 입력 여부와 UART 컨트롤러(111)의 디지털 데이터 수신 여부 및 전문 데이터 프레임 구조에 따라 어떠한 장비가 어떠한 통신 모드로 연동되고 있는 지를 판단하여 통신 모드에 따라 송수신 경로를 설정한다.

UART 컨트롤러(111)는 직렬 통신 방식인 범용 비동기화 송수신기로 입출력 제어부(110)에 내장되어 디지털 데이터를 수신한다.

A/D 컨버터(120)는 상기 무전기, 또는 BTCS로부터 수신되는 아날로그 데이터를 디지털로 변환하여 입출력 제어부(110)로 인가하고, 입출력 제어부(110)로부터 송신되는 출력 데이터(Tx)를 입출력 제어부(110)에서 수신되는 제어 신호에 따라 A/D 변환한다.

증폭기(130)는 A/D 컨버터(120)로부터 출력되는 신호를 적절한 진폭의 디지털 신호로 증폭하여 아날로그 MUX(140)에 인가한다.

아날로그 MUX(140)는 상기 입출력 제어부로부터 설정된 상기 경로에 따라 데이터를 아날로그 또는 디지털 데이터로 출력하도록 제어 신호가 입력되면, 상기 제어 신호에 따라 상기 입출력 제어부로부터 출력되는 데이터를 아날로그와 디지털 데이터로 선택적으로 송출한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 입출력 장치의 제어 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저 I/O 장치의 입력단에서 데이터를 수신한다(S1).

데이터를 수신하면 입출력 제어부(110)는 무전기 클럭이 있는 지를 판단한다(S2). 무전기 클럭은 무전기 도약모드(디지털 데이터) 통신 시에만 수신되므로 입출력 제어부(110)는 무선 디지털 통신 상태로 판단하여(S2'), 무전기 디지털 데이터 통신 모드로 경로를 설정한다(S2").

무전기 클럭이 인가되지 않은 것으로 판단되면 UART 컨트롤러(111)에서 수신한 데이터가 디지털 데이터인지를 판단한다(S3). S3 단계에서 디지털 데이터를 수신한 것으로 판단되면 무전기 클럭이 수신되지 않았으므로 디지털 데이터 중 무전기의 무선 디지털 데이터는 제외되어 수신된 디지털 데이터를 유선 디지털 데이터 통신으로 판단하고(S4') 입출력 제어부(110)는 DMT 유선 통신 모드로 경로를 설정한다(S4).

S3 단계에서 UART 컨트롤러(111)가 디지털 데이터를 수신하지 않은 것으로 판단되면 아날로그 통신 상태로 자동 천이되고(S5'), 입출력 제어부(110)는 수신한 데이터의 전문 프레임 인식부 첫 1바이트를 분석하여 유선 아날로그 통신인지 무선 아날로그 통신인지를 판단한다(S5). 무선 아날로그 신호와 유선 아날로그 신호는 도 2의 S5 단계의 좌우 가지에 표시된 바와 같이 전문 프레임 구조가 상이하므로 그에 따라 유/무선을 판단한다.

S5 단계에서 유선 아날로그 통신으로 판단한 경우(S6') 유선 아날로그 신호에 해당하는 BTCS 연동 통신 모드로 경로를 설정하고(S6), 무선 아날로그 통신으로 판단한 경우(S7') 상기 무전기 고정 통신 모드로 경로를 설정한다(S7).

송수신 신호에 따라 설명하면 다음과 같다.

무전기에서 무선 디지털 데이터가 수신될 경우, 무전기 클럭이 함께 수신되어 FPGA(110)는 입출력 장치를 무전기 디지털 데이터 통신 모드로 경로를 설정한다. 장비로부터 무선 디지털 데이터가 무전기로 출력되는 경우에는 장비의 출력 신호에 따라 A/D 컨버터(120)가 디지털 신호로 변환하고 증폭기(130)에서 증폭된 후 아날로그 MUX(140)를 통해 무선 디지털 데이터가 무전기로 출력된다.

무전기에서 무선 아날로그 데이터가 수신되는 경우, UART 컨트롤러(111)가 디지털 데이터를 수신하지 않고, 무전기 클럭도 수신하지 않았으므로 입출력 제어부(110)는 아날로그 통신 상태로 자동 천이되고 수신한 전문 프레임의 첫 1바이트를 분석하여 무선 아날로그 신호로 판단하면 무전기 고정 통신 모드로 설정하며, 수신된 무선 아날로그 신호는 A/D 컨버터를 통해 변환된 후 수신 데이터(Rx Data)로 장비에 입력된다.

장비로부터 무전기로 무선 아날로그 데이터가 출력되는 경우, 디지털 신호일 경우 A/D 컨버터(120)를 통해 아날로그 데이터로 변환된 후 아날로그 MUX(140)로 인가된 후 무전기로 무선 아날로그 데이터가 출력된다.

DMT로부터 유선으로 디지털 신호가 수신되는 경우, 무전기 클럭은 수신되지 않고 UART 컨트롤러(111)가 디지털 데이터를 수신한 것으로 판단되었으므로 입출력 제어부(110)는 유선 디지털 데이터가 수신한 것으로 판단하여 DMT 연동 통신 모드로 경로를 설정하고, 디지털 데이터는 입출력 제어부(110)를 통해 장비로 입력된다.

장비로부터 DMT로 데이터가 출력되는 경우, 장비의 출력 신호에 따라 A/D 컨버터(120)가 디지털 신호로 변환하여 증폭기(130)에서 증폭된 후 아날로그 MUX(140)를 통해 DMT로 디지털 데이터가 유선 출력된다.

BTCS로부터 유선으로 아날로그 신호가 수신되는 경우, 무전기 클럭이 수신되지 않고, UART 컨트롤러(111)가 디지털 데이터를 수신하지 않은 것으로 판단되었으므로 입출력 제어부(110)는 자동으로 아날로그 통신 상태로 천이 되어 수신한 전문 프레임의 인식부 첫 1 바이트를 분석하여 유선 아날로그 신호로 판단하여 BTCS 연동 통신모드로 경로를 설정한다. 수신되는 BTSC 유선 아날로그 신호는 A/D 컨버터(120)를 통해 변환된 후 입출력 제어부(110)를 통해 장비로 입력된다.

장비로부터 BTCS로 데이터가 출력되는 경우, 디지털 신호일 경우 A/D 컨버터(120)가 아날로그 데이터로 변환한 후 아날로그 MUX(140)를 통해 BTCS로 아날로그 데이터가 유선으로 출력된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 UART 컨트롤러(111)를 내장한 입출력 제어부(110)가 무전기 클럭 수신 여부와 전문 데이터 프레임 구조 등의 정보를 확인하여 어떤 장비가 어떤 통신 모드로 연동되고 있는 지를 인지하여 통신모드에 맞게 데이터 송수신 경로를 설정할 수 있게 된다.

또한, 아날로그 MUX(140)를 입출력 장치(100) 내에 구성하여 데이터 송신 시 외부에 추가 MUX 또는 Relay 회로의 구현 없이 아날로그와 디지털 데이터의 선택적 송출이 가능하게 된다.

100 : 입출력 장치
110 : 입출력 제어부
111 : UART 컨트롤러
120 : A/D 컨버터
130 : 증폭기
140 : 아날로그 멀티플렉스

Claims (9)

1. 무전기, DMT, 또는 BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치에 있어서,
   UART 컨트롤러를 포함하고, 무전기 클럭 수신 여부, 상기 UART 컨트롤러의 디지털 데이터 수신 여부, 및 수신된 데이터의 전문 데이터 프레임 구조 중 적어도 어느 하나에 따라 상기 무전기 디지털 데이터 통신모드, 상기 DMT 연동 통신모드, 상기 무전기 아날로그 데이터 통신모드, 또는 상기 BTCS 통신모드로 송수신 경로를 설정하는 입출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 입출력 제어부는, 상기 무전기로부터 무전기 클럭이 수신된 경우 상기 무전기 디지털 데이터 통신 모드로 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 UART 컨트롤러는, 상기 무전기 클럭이 수신되지 않은 상태에서 디지털 데이터를 수신한 경우 상기 DMT 연동 통신 모드로 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 UART 컨트롤러는, 상기 무전기 클럭이 수신되지 않은 상태에서 디지털 데이터를 수신하지 않은 경우 수신한 데이터 전문 프레임을 분석하여 유선 아날로그 데이터로 판단되면 상기 BTSC 연동 통신모드로 경로를 설정하고, 무선 아날로그 데이터로 판단되면 상기 무전기 고정 통신 모드로 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 무전기, 또는 BTCS로부터 수신되는 아날로그 데이터를 디지털로 변환하여 상기 입출력 제어부로 인가하고, 상기 입출력 제어부로부터 출력되는 데이터를 상기 입출력 제어부에서 수신되는 제어 신호에 따라 A/D 변환하는 A/D 컨버터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 입출력 제어부는, 설정된 상기 경로에 따라 데이터를 아날로그 또는 디지털 데이터로 출력하도록 제어 신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 입출력 제어부로부터 출력되는 데이터를 아날로그와 디지털 데이터로 선택적으로 송출하는 아날로그 멀티플렉서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입출력 제어부는 FPGA로 구성되는 것을 특징으로 하는 입출력 장치.
8. UART 컨트롤러를 내장한 입출력 제어부를 포함하는 무전기, DMT, 또는 BTCS와 통신하는 장비의 입출력 장치의 제어방법에 있어서,
   S1) I/O 보드 입력단에서 데이터를 수신하는 단계;
   S2) 상기 수신 데이터에서 무전기 클럭이 수신 여부를 판단하여 무전기 클럭이 인가되는 경우 무전기 도약모드 통신 모드로 경로를 설정하는 단계;
   S3) 상기 S2 단계에서 무전기 클럭이 수신되지 않은 경우 상기 구성한 UART 컨트롤러에서 수신하고 있는 데이터가 디지털 데이터인지를 판단하는 단계;
   S4) 상기 S3 단계에서 디지털 데이터로 판단한 경우 상기 DMT 연동 통신 모드로 설정하는 단계;
   S5) 상기 S3 단계에서 디지털 데이터를 수신하지 않은 것으로 판단되면 수신 데이터의 전문 프레임을 분석하여 데이터의 통신 상태가 유선 아날로그 통신인지 무선 아날로그 통신인지를 판단하는 단계;
   S6) 상기 S5 단계에서 유선 아날로그 통신으로 판단한 경우 상기 BTCS 연동 통신 모드로 경로를 설정하는 단계; 및
   S7) 상기 S5 단계에서 무선 아날로그 통신으로 판단한 경우 상기 무전기 고정 통신 모드로 경로를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입출력 장치의 제어방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 입출력 제어부는 FPGA로 구성되는 것을 특징으로 하는 입출력 장치 제어 방법.

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