KR20190129404A - Rs-232, rs-422, rs-485 선택 및 출력신호 자동 제어기 - Google Patents

Rs-232, rs-422, rs-485 선택 및 출력신호 자동 제어기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기에 관한 것으로, 시리얼 통신용 출력 신호 제어 장치는 복수의 트랜스시버 중 어느 하나의 트랜스시버의 회선 인터페이스를 선택하는 값으로 설정된 인터페이스 모드 레지스터, 온 상태 및 오프 상태 중 적어도 하나의 상태의 값으로 설정된 딥 스위치 및 상기 인터페이스 모드 레지스터의 값, 딥 스위치의 값 및 수신 신호의 값 중 적어도 하나에 따라 인터페이스 모드 선택 값을 생성하고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 트랜스시버 각각을 제어하는 회선 인터페이스 제어부를 포함한다

Description

RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기{Output signal automatic controller for RS-232 and RS-422 and RS-485 serial communication}
본 발명은 RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기에 관한 것이다.
비동기식 시리얼 통신 시스템에는 RS-232, RS-422, RS-485 시리얼 인터페이스가 대표적으로 사용된다. 비동기식 시리얼 통신은 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)가 담당한다. UART는 RS-232, RS-422, RS-485 등의 인터페이스를 제공하는 비동기식 송수신기를 의미하며, 컴퓨터나 일반 통신용 기기에서 사용되는 UART는 PCIe/PCI 버스, USB 버스, 로컬 버스 용이 있다.
일반적인 UART는 컴퓨터 어플리케이션이나 장치에 내장된 프로그램의 명령을 받아 병렬 데이터를 직렬 데이터(SOUT)로 출력한다. 최근 판매되고 있는 신형 UART에는 위의 열거된 기능 외에 추가적인 기능들이 많이 있다.
그 중 RS-485 제어 부분이 있다. 이 부분은 RS-485 통신 제어를 손쉽게 하기 위해서 필요한 신호이다. NXP사의 SC16C850을 보면 RTS 신호선과 DTR 신호선을 Auto RS-485 RTS control 신호인 AutoRS-485 신호로 사용할 수 있다.
AutoRS-485 신호를 이용하면 UART에 RS-485 트랜스시버를 붙여 사용하는데 문제가 없으나, AutoRS-485 신호만 가지고 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동일한 보드 상에 부착하고, 이를 선택하여 사용하려면 구현 회로가 복잡하고 추가적인 부품이 필요 하다.
현 시장에서 보면 저가의 장비에는 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버, RS-485 트랜스시버 중 하나의 트랜스시버를 사용하지만, 고가의 장비는 사용자가 직접 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버, RS-485 트랜스시버 각각의 인터페이스 중 하나를 직접 선택하여 사용할 수 있게 되어 있다.
예를 들면, 8포트용 디바이스 서버인 경우 저가의 보드는 8 포트 전체가 RS-232 인터페이스만 지원하거나, 8포트 전체 RS-485 인터페이스만 지원하게 된다.
하지만 사용자가 현장 시스템 구성상 8포트 중 4포트는 RS-232 인터페이스, 2포트는 RS-422 인터페이스, 그리고 나머지 2 포트는 RS-485 인터페이스로 사용하기를 원한다면 저가의 장비인 경우 각각의 인터페이스를 가지는 디바이스 서버를 개별로 구입하여야 한다는 문제점이 있다. 하지만 RS-232, RS-422, RS-485 트랜스시버가 동시에 있는 고가 장비인 경우에는 포트 별로 원하는 인터페이스를 설정할 수 있어 RS-232, RS-422, RS-45 트랜스시버를 동시에 지닌 디바이스 서버를 하나 만 구입해도 된다.
본 발명은 AutoRS-485 신호만 가지고 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동일한 보드 상에 부착하여 선택적으로 사용할 수 있어 디바이스 서버와 같은 통신장비를 회선 인터페이스별로 구입하지 않아도 되는 RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적은, 복수의 트랜스시버 중 어느 하나의 트랜스시버의 회선 인터페이스를 선택하는 값으로 설정된 인터페이스 모드 레지스터; 온 상태 및 오프 상태 중 적어도 하나의 상태의 값으로 설정된 딥 스위치; 및 상기 인터페이스 모드 레지스터의 값, 딥 스위치의 값 및 수신 신호의 값 중 적어도 하나에 따라 인터페이스 모드 선택 값을 생성하고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 트랜스시버 각각을 제어하는 회선 인터페이스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기에 의해 달성된다.
위의 실시 예에서, 상기 회선 인터페이스 제어부는 상기 수신 신호 중 MODE_SELECT에 따라 상기 인터페이스 모드 레지스터의 값 및 상기 딥 스위치의 값 중 어느 하나의 값을 인터페이스 모드 선택 값으로 결정하고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 모드 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
위의 실시 예에서, 상기 회선 인터페이스 제어부는 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 트랜스시버인 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버 중 어느 하나의 트랜스시버를 활성화시키고 나머지 트랜스시버를 비활성화시키는 상기 모드 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, AutoRS-485 신호만 가지고 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동일한 보드 상에 부착하여 선택적으로 사용할 수 있어 디바이스 서버와 같은 통신 장비를 회선 인터페이스 별로 개별 구입하지 않아도 된다는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 로컬 버스 용 UART 내부 레지스터의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 SOUT과 AutoRS-485 신호간 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 RS-232, RS-422, RS-485 트랜스시버를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 회선 인터페이스 제어부에 대한 블록 다이어그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 IMR과 DIP SW의 값 중 한 가지를 선택하여 인터페이스 모드 선택 값으로 출력시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 9는 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-422_SOUT_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 10은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-422_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 11은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-485_SOUT_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 12는 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-485_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 13은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 SIN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
도 1은 일반적인 로컬 버스 용 UART 내부 레지스터의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 UART는 컴퓨터 어플리케이션이나 장치에 내장된 프로그램의 명령을 받아 병렬 데이터를 직렬 데이터 (SOUT)로 출력한다. 해당 SOUT 출력 구조는 도 1 과 같다. 아래의 [표 1] 은 일반적인 로컬 버스용 UART 내부 레지스터의 구조이다.
Figure pat00001
표 1에서 수신 버퍼 레지스터는 외부에서 들어온 한 문자의 데이터를 읽을 때 사용하는 레지스터이다. 전송 대기 레지스터는 한 문자의 데이터를 전송하는데 사용하는 레지스터이다. 인터럽트 활성화 레지스터는 각종 인터럽트를 발생하게 하는 레지스터이다. 인터럽트 상태 레지스터는 UART 내부에서 발생한 인터럽트 상태를 표시하는 레지스터이다. FIFO(First-In First-Out) 제어 레지스터는 FIFO 버퍼를 제어하는데 사용하는 레지스터이다.
회선 제어 레지스터는 데이터 비트의 수, 스톱 비트의 수, 패리티 비트를 제어하는 데 사용하지만, LCR[7] = ‘1’일 때는 통신 속도 설정하는 용도의 레지스터를 사용 가능 해주는 레지스터이다. 즉, 수신 버퍼 레지스터, 전송 대기 레지스터 및 인터럽트 활성화 레지스터 대신 디바이저 래치 (Divisor Latch)를 사용하게 해 준다.
모뎀 제어 레지스터는 모뎀 신호선 RTS(Request To Send), DTR(Data Terminal Reay)을 제어하는데 사용하는 레지스터이다. 회선 상태 레지스터는 수신 버퍼 레지스터에 입력된 데이터의 상태를 표시해 주는 레지스터이다. 모뎀 상태 레지스터는 모뎀 상태를 표시하는 레지스터이다.
도 1에서 보 발생기(10)(Baud Generator)는 외부 클럭을 입력받아 원하는 통신 속도를 만들어 낸다. 일반적으로 보 발생기(10)는 외부에서 입력되는 주파수의 1/8배 또는 1/16배 클럭을 기본 최소 클럭으로 사용한다.
이와 같은 이유는 외부에서 시리얼 데이터가 UART로 입력될 때 입력된 시리얼 데이터를 검출하기 위한 샘플링 클럭을 만들기 위한 것이다. 하지만, 이러한 내용은 본 발명과 상관없는 부분이기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
예를 들어, 1/16배 클럭을 기본 최소 클럭으로 사용한다면, 외부에 14.7456MHz 주파수가 입력되면 14,745,600/16 = 921,600Hz가 되며, 이것은 해당 UART의 최대 통신 속도가 된다.
보 발생기(10)는 UART내의 디바이스 래치에 설정된 값에 의하여 UART 통신 속도가 결정된다. 즉, 디바이스 래치에 1에 설정되면 921,600/1 = 921,600bps의 통신 속도가 되고 디바이스 래치 에 96이 설정되면 921,600/96 = 9600bps 통신 속도가 된다.
보 발생기(10)에 의해 발생된 통신 클럭은 전송 시간 제어부(20)에 제공한다.
전송 시간 제어부(20)(Transmit Timing & Control)는 보 발생기(10)로부터 수신된 통신 클럭에 따라 전송 이동 레지스터(30)(Transmit Shift Register)를 구동시킨다.
전송 이동 레지스터(30)는 전송 시간 제어부(20)의 제어에 따라 보 발생기(10)에서 발생한 통신 클럭에 동기를 맞추어 전송 대기 레지스터(40) 또는 Transmit FIFO(50)에서 병렬로 입력된 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 시리얼 통신 출력신호(SOUT)를 외부로 전송한다.
최근 판매되고 있는 신형 UART에는 위의 열거된 기능 외에 추가적인 기능들이 많이 있다. 그 중 RS-485 제어 부분이 있다. 이 부분은 RS-485 통신 제어를 손쉽게 하기 위해서 필요한 신호이다. NXP 사의 SC16C850을 보면 RTS 신호선과 DTR 신호선을 Auto RS-485 RTS control 신호로 사용할 수 있다.
해당 내용은 SC16C850의 AFCR2 레지스터에 의하여 제어 된다. AFCR2 레지스터 내용 중 Auto RS-485 RTS control 과 관련된 내용은 아래의 [표 2]와 같다.
Figure pat00002
상기의 표 2를 기준으로 하여 RTS 핀을 Auto RS-485 Control 핀으로 사용하려면 AFCR2[4] = '1', AFCR2[3] = '0', AFCR2[0] = '1'로 세팅하면 된다. AFCR2[5]의 값은 외부에 장착되는 RS-422 및 RS-485 트랜스시버 종류에 맞게 세팅하면 된다. RTS 핀에서 나오는 Auto RS-485 Control 신호를 이하 AutoRS-485라 명한다.
이와 관련된 SOUT과 AutoRS-485 신호 간의 타이밍도는 4가지로 구현된다. 이러한 과정은 이하의 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 SOUT과 AutoRS-485 신호간 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, AFCR2[5]가 "1"로 셋팅되었을 때 SOUT과 AutoRS-485 신호간 타이밍은 도 2와 같이 4가지로 구현될 수 있다. 도 2는 NXP 사의 SC16C850 타이밍도에 국한하지 않고, 다양한 UART의 출력 방식을 도식화 한 것이다.
상기의 AutoRS-485 신호를 이용하면 UART에 RS-485 트랜스시버를 붙여 사용하는데 문제가 없으나, AutoRS-485 신호만 가지고 RS-232, RS-422, RS-485 트랜스시버를 동일한 보드 상에 부착하고, 이를 선택하여 사용하려면 구현 회로가 복잡하고 추가적인 부품이 필요하다.
현 시장에서 보면 저가의 장비에는 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버, RS-485 트랜스시버 중 하나의 트랜스시버를 사용하지만, 고가의 장비는 사용자가 직접 RS-232 인터페이스, RS-422 인터페이스 및 RS-485 인터페이스 중 하나를 직접 선택하여 사용할 수 있게 되어 있다.
예를 들면, 8포트용 디바이스 서버인 경우 저가의 장비는 8 포트 전체가 RS-232인터페이스만 지원하거나, 8포트 전체 RS-485 인터페이스만 지원하게 된다.
하지만 사용자가 현장 시스템 구성상 8포트 중 4포트는 RS-232 인터페이스, 2포트는 RS-422 인터페이스, 그리고 나머지 2포트는 RS-485 인터페이스로 사용하기를 원한다면 저가의 장비인 경우 각각의 인터페이스를 가지는 디바이스 서버를 개별로 구입하여야 한다.
하지만, 8포트가 각 포트별로 RS-232 인터페이스, RS-422 인터페이스, RS-485 인터페이스를 선택할 수 있다면 하나의 디바이스 서버만 구입하면 된다. 이런 이유로 본 발명은 RS-485 인터페이스에만 사용하기 편한 AutoRS-485 신호를 가지고, RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동일 보드 상에 설치하고, 이를 사용자가 선택할 수 있게 하여 주는 것으로서 RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력 신호 자동 제어기를 제공한다.
도 3 내지 도 5는 RS-232, RS-422, RS-485 트랜스시버를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 3은 RS-232 트랜스시버 MAX3243 논리회로를 나타내는 도면이고, 도 4는 RS-422 트랜스시버 MAX3086 논리회로를 나타내는 도면이고, 도 5는 RS-485 트랜스시버 MAX3088 논리회로를 나타내는 도면이다.
표 3은 MAX3243 핀을 설명하기 위한 표이고, 표 4는 MAX3086 및 MAX3088 핀을 설명하기 위한 표이다.
Figure pat00003
Figure pat00004
RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동일 보드와 동일 UART 포트에 할당하여 사용되는 경우에 대부분 사용하는 커넥터는 DE-9 Pin Male 커넥터이다.
DE-9 Pin 커넥터는 9핀만 제공한다. RS-232인 경우 TXD, RXD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI, GND 등 총 9개의 신호선을 사용하고, RS-422인 경우 TXD+, TXD-, RXD+, RXD- 등 4개의 신호선을 사용하고, RS-485인 경우 TRXD+, TRXD- 등 2개의 신호선을 사용한다. 이들 신호선을 모두 DE-9 Pin커넥터에 연결할 수 없으므로 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버 중 한가지 트랜스시버만 사용이 가능하다.
RS-232 트랜스시버를 사용하는 경우 RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 셧다운 상태로, RS-422 트랜스시버를 사용하는 경우 RS-232 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 셧다운 상태로, RS-485 트랜스시버를 사용하는 경우 RS-232 트랜스시버 및 RS-422 트랜스시버를 셧다운 상태로 만들어야 한다.
이러한 제어 신호를 AutoRS-485 신호와 함께 사용하여 제어하여야 하기 때문에 외부에 부가적인 회로 구성이 필요하게 된다. 이 회로 부분을 UART 내에 배치하고, RS-232, RS-422, RS-485 제어 신호를 출력하면 편리하게 동작을 수행할 수 있게 해 준다.
이를 위해서 UART 내의 특정 레지스터(이하 '인터페이스 모드 레지스터'라칭함)(표 1의 빈 영역)를 두거나 인터페이스 모드 레지스터(IMR, Interface Mode Register)에 해당하는 것을 외부 핀으로 두고 이를 딥 스위치 등 다양한 방식으로 값을 입력 받아 처리하면 된다. 외부 핀으로부터 입력 받는 경우 최소의 핀을 사용하는 것이 좋기 때문에 2 비트만 사용하는 구조로 하는 것이 가장 적절한 방법이다.
이하의 표 5는 인터페이스 모드 레지스터와 이에 해당하는 외부 핀으로 두고 딥스위치를 사용한 경우의 회선 인터페이스를 나타내는 표이다.
Figure pat00005
표 5에서 RS-485 4회선은 RS-422과 동일한 구조로 사용한다. 상기의 IMR 값이나 딥 스위치 ON/OFF값에 할당된 회선 인터페이스 종류는 고정된 것이 아니라 다르게 할당하여 사용할 수 있다.
상기의 값과 AutoRS-485 신호를 조합하여 RS-232 회선 인터페이스, RS-422 회선 인터페이스 및 RS-485 회선 인터페이스 중 하나의 회선 인터페이스를 선택하여 사용할 수 있는 논리회로를 구성하면 별도의 외부 회로를 구성할 필요가 없다.
이 경우 외부에 RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버를 동시에 두고 AutoRS-485신호를 이용하여 해당 트랜스시버를 적절하게 제어해야 하며, 이에 해당하는 부분이 회선 인터페이스 제어부이다.
인터페이스 모드 레지스터에 의한 설정은 소프트웨어 프로그램을 통하여 회선 인터페이스를 선택할 수가 있으며, 딥 스위치에 의한 설정은 제품에 장착되어 있는 딥 스위치를 ON 또는 OFF 시켜 회선 인터페이스를 선택할 수 있다.
도 6은 회선 인터페이스 제어부에 대한 블록 다이어그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 회선 인터페이스 제어부(610)는 상기의 표 5에서와 같이 인터페이스 모드 레지스터의 값(이하 'IMR[1:0]'라 칭함)과 딥 스위치의 값(이하 'DIP SW[1:0]'라 칭함)의 값을 입력 받아, MODE_SELECT에 따라 IMR[1:0] 또는 DIP SW[1:0]을 인터페이스 모드 선택 값으로 결정한다.
예를 들면, MODE_SELECT 값이 '0'이면 IMR[1:0]의 값을 회선 인터페이스 종류를 선택하는 값으로 사용하고, '1'이면 DIP SW[1:0]의 값을 회선 인터페이스 종류를 선택하는 값으로 사용한다.
SOUT은 도 1의 SOUT으로 전송 이동 레지스터(30)에서 출력되어 외부로 전송되는 직렬데이터 신호선이다. 이것은 회선 인터페이스 제어부(610)의 LINE_SOUT으로 바로 출력되어 RS-232 트랜스시버(620), RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)의 드라이버 핀(DI)으로 연결되게 된다.
SIN 값은 UART 내의 수신 이동 레지스터에 입력되는 직렬데이터 신호이며, RS-232트랜스시버의 RS-232_SIN 신호선, RS-422 트랜스시버(630)의 RS-422_SIN, RS-485 트랜스시버(640)의RS-485_SIN 신호선에서 입력되는 직렬데이터를 회선 인터페이스 값에 의해 선택되어 출력되는 신호선이다.
RS-422_MODE_SELECT 입력 신호선은 RS-422 동작 방식을 1:1 방식을 사용할지 또는 멀티드롭 방식을 사용할지를 선택하는데 사용된다. 즉, RS-422_MODE_SELECT 값이 '0'이면 1:1 방식을 선택하며, '1'이면 멀티드롭 방식을 선택한다. 여기서 RS-422_MODE_SELECT 값은 반대로도 적용되어 사용될 수 있다.
회선 인터페이스 제어부(610)는 인터페이스 모드 선택 값에 따라 모드 선택 신호(즉, RS-232_SOUT_EN_SIN_EN, RS-422_SOUT_EN, RS-422_SIN_EN, RS-485_SOUT_EN, RS-485 SIN_EN신호 등 총 5개의 신호)를 생성하여 RS-232 트랜스시버(620), RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)를 제어하게 된다.
일 실시예에서, SOUT과 SIN을 RS-232 트랜스시버(620)를 통하여 외부로 송수신하고, RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)를 통하여 외부로 송수신을 원하지 않는 경우에는 상기의 [표 5]를 기준으로 하여 IMR[1:0]을 00b로 설정하거나 DIP SW[1:0]를 OFF/OFF 시키면 된다.
상기의 경우에는 RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)가 작동을 하지 않아야 한다. 그러기 위해서는 RS-232 트랜스시버(620)만 활성화 되고 RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)는 비 활성화 상태로 만들어야 한다.
이를 위해, 도 3 및 표 3에 나와 있는 /FORCEOFF 핀에 '1'을 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN 핀을 통하여 입력시켜 RS-232 트랜스시버(620)를 활성화 상태로 만들고(auto-powerdown 기능을 사용하지 않을 때는 FORCEON에 '1'을 입력한다), 도 4 및 표 4에 나와 있는 RS-422 트랜스시버(630)의 DE와 /RE 핀에 '0'과 '1'을 각각 RS-422_SOUT_EN과 RS422-SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 저전력 셧다운 상태로 만들어 RS-422 트랜스시버(630)를 비활성화 상태가 되게 한다.
그리고, 도 5 및 표 4에 나와 있는 RS-485 트랜스시버(640)의 DE와 /RE 핀에 '0'과 '1'을 각각 RS-485_SOUT_EN과 RS485-SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 저전력 셧다운 상태로 만들어 RS-485 트랜스시버(640)를 비활성화 상태가 되게 한다.
그러면 RS-422 트랜스시버(630) 및 RS-485 트랜스시버(640)는 회로 상에서 없는 것과 동일한 효과가 나고, RS-232 트랜스시버(620)만 동작하게 된다.
다른 일 실시예에서, SOUT과 SIN을 RS-422 트랜스시버(630)를 통하여 외부로 송수신하고, RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-485 트랜스시버(640)를 통하여 외부로 송수신하기를 원하지 않는 경우에는 표 5를 기준으로 하여 IMR[1:0]을 01b로 세팅하거나 DIP SW[1:0]을 OFF/ON 시키면 된다.
이 경우에는 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-485 트랜스시버(640)가 동작 하지 않아야 한다. 그러기 위해서는 RS-422 트랜스시버(630)만 활성화 되고 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-485 트랜스시버(640)는 비 활성화 상태로 만들면 된다.
이를 위해, RS-422 트랜스시버(630)를 멀티 드롭 모드로 사용할 경우에는 RS-422 트랜스시버(630)DE핀에 AutoRS-485신호를 RS-422_SOUT_EN핀을 통하여 입력시키고, 1:1 모드로 사용할 경우에는 '1'를 RS-422_SOUT_EN 핀을 통하여 입력시킨다. 그리고 RS-422 트랜스시버(630) /RE 핀에 '0'을 RS-422_SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 RS-422 트랜스시버(630)를 활성화 시킨다.
그리고 RS-232 트랜스시버(620)의 /FORCEOFF 핀에 '0'을 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN을 통하여 입력시켜 셧다운 상태로 만들어 RS-232 트랜스시버(620)를 비활성화 상태가 되게 한다.
또한 RS-485 트랜스시버(640)인 경우 DE와 /RE 핀에 '0'과 '1'을 각각 RS-485_SOUT_EN과 RS485-SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 셧다운 상태로 만들어 RS-485 트랜스시버(640)를 비활성화 상태가 되게 한다.
그러면 RS-232 트랜스시버(620), RS-485 트랜스시버(640)는 회로 상에서 없는 것과 동일한 효과가 나고, RS-422 트랜스시버(630)만 동작하게 된다.
RS-485 2회선 통신 모드는 에코 모드와 논 에코 모드 두 가지가 있다.
에코 모드는 RS-485 트랜스시버(640)의 /RE 핀에 항상 '0'이 입력되어, DE가 '0'일 때는 다른 RS-485 트랜스시버가 보내는 시리얼 데이터를 입력 받게 되고, DE가 '1'일 때 자신이 보낸 시리얼 데이터도 입력이 된다. 즉, 내가 출력시킨 시리얼 데이터가 바로 입력되게 되는데, 이때, 다른 RS-485트랜스시버가 시리얼 데이터를 보내지 않으면 내가 보낸 시리얼 데이터가 온전히 입력되게 되고, 다른 RS-485 트랜스시버가 시리얼 데이터를 보내면 데이터는 충돌이 발생하여 내가 보낸 시리얼 데이터가 온전하게 입력되지 않는다.
즉, 에코 모드는 내가 보낸 시리얼 데이터가 상대편에게 제대로 송신되었는지를 확인 가능하게 한다.
논 에코 모드는 RS-485 트랜스시버(640)의 /RE핀과 DE핀에 공통 접속되게 된다. 이 경우 AutoRS-485 신호가 RS-485_SOUT_EN핀과 RS-485_SIN_EN핀에 출력되어 RS-485 트랜스시버(640) DE핀과 /RE핀에 입력되는데, AutoRS-485 신호가 '1'이 출력되면 DE핀에 '1' 입력이 입력되고 동시에 /RE핀에 '1'이 입력된다.
이 경우는 RS-485 트랜스시버(640)의 출력은 활성화 되지만, 입력은 비 활성화 상태가 된다. 즉, 내가 보낸 시리얼 데이터가 재 입력되지 않기 때문에 내가 보낸 시리얼 데이터가 충돌 발생하지 않고, 상대편에게 제대로 전송되었는지 확인 불가하다. 이 경우에는 상대편이 응답하면 시리얼 데이터가 제대로 전송되었다고 볼 수 있고, 상대편이 응답하지 않으면 시리얼 데이터가 충돌 발생했다고 판단할 수 있다.
또는 AutoRS-485신호에 '0'이 출력되면, RS-485 트랜스시버(640) DE에 '0'이 입력되고, /RE에 '0'이 입력되어 RS-485 트랜스시버(640)의 출력은 비 활성화 상태가 되지만, 입력은 활성화 된다. 이 경우에는 상대편 RS-485트랜스시버가 보낸 시리얼 데이터를 입력 받을 수 있게 된다.
일 실시예에서, SOUT과 SIN을 RS-485 트랜스시버(640)를 통하여 외부로 송수신하되, 논 에코 모드로 사용하고, RS-232 트랜스시버(620), RS-422 트랜스시버(630)를 통하여 외부로 송수신하기를 원하지 않는 경우에는 표 5을 기준으로 하여 IMR[1:0]을 10b로 설정하거나 DIP SW[1:0]을 ON/OFF 설정하면 된다.
이 경우에는 RS-485 트랜스시버(640)만 논 에코 모드로 활성화 시키고 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-422 트랜스시버(630)는 비 활성화 상태로 만들면 되는데, RS-485 트랜스시버(640) DE핀에 AutoRS-485신호를 RS-485_SOUT_EN핀을 통하여 입력시키고, /RE 핀에 AutoRS-485신호를 RS-485_SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 RS-485 트랜스시버(640)를 논 에코 모드로 활성화 시킨다.
그리고 RS-232 트랜스시버(620)의 /FORCEOFF 핀에 '0'을 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN을 통하여 입력시켜 셧다운 상태로 만들어 RS-232 트랜스시버(620)를 비활성화 상태가 되게 한다. RS-422 트랜스시버(630)의 DE와 /RE 핀에 '0'과 '1'을 각각 RS-422_SOUT_EN과 RS422-SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 저전력 셧다운 상태로 만들어 RS-422 트랜스시버(630)를 비활성화 상태가 되게 한다.
그러면 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-422 트랜스시버(630)는 회로 상에서 없는 것과 동일한 효과가 나고, RS-485 트랜스시버(640)만 동작하게 된다.
다른 일 실시예에서, SOUT과 SIN을 RS-485 트랜스시버(640)를 통하여 외부로 송수신하되, Echo모드로 사용하고, RS-232트랜스시버(620) 및 RS-422 트랜스시버(630)를 통하여 외부로 송수신하기를 원하지 않는 경우에는 표 5를 기준으로 하여 IMR[1:0]을 11b로 세팅하거나 DIP SW[1:0]을 ON/ON 시키면 된다.
이 경우에는 RS-485 트랜스시버(640)만 Echo모드로 활성화 시키고 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-422 트랜스시버(630)는 비활성화 상태로 만들면 되는데, RS-485 트랜스시버(640) DE핀에 AutoRS-485신호를 RS-485_SOUT_EN핀을 통하여 입력시키고, /RE 핀에 '0'을 RS-485_SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 RS-485 트랜스시버(640)를 에코 모드로 활성화 시킨다.
그리고 RS-232 트랜스시버(620)의 /FORCEOFF 핀에 '0'을 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN을 통하여 입력시켜 셧다운 상태로 만들어 RS-232 트랜스시버(620)를 비활성화 상태가 되게 한다. RS-422 트랜스시버(630)의 DE와 /RE 핀에 '0'과 '1'을 각각 RS-422_SOUT_EN과 RS422-SIN_EN핀을 통하여 입력시켜 저전력 셧다운 상태로 만들어 RS-422 트랜스시버(630)를 비활성화 상태가 되게 한다.
그러면 RS-232 트랜스시버(620) 및 RS-422 트랜스시버(630)는 회로 상에서 없는 것과 동일한 효과가 나고, RS-485 트랜스시버(640)만 동작하게 된다.
도 7은 IMR과 DIP SW의 값 중 한가지를 선택하여 인터페이스 모드 선택 값으로 출력시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, IMR과 DIP SW의 값 중 한가지를 선택하여 인터페이스 모드 선택 값으로 출력시키는 2X1 MUX 이다. MODE_SELECT값이 '0'이면 I0에 입력되는 값을 Y로 출력시키고, MODE_SELECT 값이 '1'이면 I1에 입력되는 값을 Y로 출력시킨다. 그림 7에서 생성된 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'을 이용하여 회선 인터페이스 방식을 선택하게 된다.
도 8은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 8을 참조하면, 도 7의 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'에 의하여 RS-232_SOUT_EN_SIN_EN신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다. S1과 S0에 "00"이 입력되면 I0에 입력되는 값을 Y로 출력시키고, S1과 S0에 "01"'이 입력되면 I1에 입력되는 값을 Y로 출력시키고, S1과 S0에 "10"'이 입력되면 I2에 입력되는 값을 Y로 출력시키고, S1과 S0에 "11"'이 입력되면 I3에 입력되는 값을 Y로 출력시킨다.
도 9는 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-422_SOUT_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 9를 참조하면, RS-422_MODE_SELECT 값과 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-422_SOUT_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다. RS-422_MODE_SELECT에 의해서 RS-422 동작 방식을 1:1로 사용할지 또는 멀티드롭 방식으로 사용할지 결정하고, 도 7의 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'에 의하여 RS-422 트랜스시버의 동작방식이 결정된다.
도 10은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-422_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 10을 참조하면, 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'에 의하여 RS-422 트랜스시버의 동작 방식이 결정된다.
도 11은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-485_SOUT_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 11을 참조하면, 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'에 의하여 RS-485 트랜스시버의 동작 방식이 결정된다.
도 12는 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 RS-485_SIN_EN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 12를 참조하면, 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'에 의하여 RS-485 트랜스시버의 동작 방식이 결정된다. 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'이 "10"이면 AutoRS-485값을 출력시켜 RS-485 트랜스시버를 논 에코 모드로 동작하는 것을 구현하고, 인터페이스 모드 선택 값 'IMS[1:0]'이 "11"이면 '0'을 출력시켜 RS-485 트랜스시버를 에코 모드로 동작하는 것을 구현한다.
도 13은 도 7의 인터페이스 모드 선택 값에 의하여 SIN 신호를 발생시키는 4X1 MUX 이다.
도 13을 참조하면, LINE_SOUT신호는 SOUT신호를 버퍼를 통하여 출력하거나 바로 결선하여 출력하면 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 보 발생기 20 : 전송 시간 제어부
30 : 전송 이동 레지스터 40 : 전송 대기 레지스터
50 : FIFO 610 : 회선 인터페이스 제어부
620 : RS-232 트랜스시버 630 : RS-422 트랜스시버
640 : RS-485 트랜스시버

Claims (5)

  1. 복수의 트랜스시버 중 어느 하나의 트랜스시버의 회선 인터페이스를 선택하는 값으로 설정된 인터페이스 모드 레지스터;
    온 상태 및 오프 상태 중 적어도 하나의 상태의 값으로 설정된 딥 스위치; 및
    상기 인터페이스 모드 레지스터의 값, 딥 스위치의 값 및 수신 신호의 값 중 적어도 하나에 따라 인터페이스 모드 선택 값을 생성하고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 트랜스시버 각각을 제어하는 회선 인터페이스 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회선 인터페이스 제어부는
    상기 수신 신호 중 MODE_SELECT에 따라 상기 인터페이스 모드 레지스터의 값 및 상기 딥 스위치의 값 중 어느 하나의 값을 인터페이스 모드 선택 값으로 결정하고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 모드 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회선 인터페이스 제어부는
    상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 트랜스시버 중 어느 하나의 트랜스시버를 활성화시키고 나머지 트랜스시버를 비활성화시키는 상기 모드 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회선 인터페이스 제어부는
    상기 복수의 트랜스시버가 동일 보드 상에 있고, 상기 인터페이스 모드 선택 값에 따라 상기 복수의 통신 모드 중 어느 하나의 통신 모드로 해당 트랜스시버를 활성화시키고 나머지 트랜스시버를 비활성화시키는 상기 모드 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 트랜스시버는
    RS-232 트랜스시버, RS-422 트랜스시버 및 RS-485 트랜스시버 중 하나의 트랜스시버가 동작하는 것을 특징으로 하는, RS-232, RS-422, RS-485 선택 및 출력신호 자동 제어기.
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