KR920002271B1 - 반이중 통신시의 데이터 역류방지회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

반이중 통신시의 데이터 역류방지회로

제1도는 종래의 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 회로도.

제3도는 본 발명에 따른 제2도의 각 부분의 동작 파형도.

제4도는 본 발명을 적용한 데이터 전송시스템 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 모기 20 : 자기

G1 : 인버터 G2 : 오아게이트

R1-R3 : 저항 D1, D2 : 다이오드

Q1 : 트랜지스터

본 발명은 데이터(data) 전송시스템(system)에 관한 것으로, 특히 2선식 반이중식 양방향 데이터 통신을 구현할 때 데이터의 역류를 방지하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 데이터 전송로와 접지로 이루어진 2선으로 양방향 데이터 전송을 하기 위해서는 반이중방식이 필요하다. 상기 반이중방식은 한쪽이 데이터를 보낼때는 다른쪽의 송신부는 대기상태에 있고, 수신부만 동작상태에 있는 방식이다. 그러나 종래의 방식에는 저속도의 데이터 전송시스템중 반이중식 양방향 데이터통신을 구현할 때 2선식으로 구성하면 송신데이터가 송신측으로 되돌아오는 현상이 나타난다.

즉, 송신측의 데이터가 상대방의 수신부에는 물론 송신측의 수신부로도 수신되므로 자신이 보낸것과 상대방이 보낸 것을 구별하기 위해서 소프트웨어(software)의 도움이 필요하여 프로그래밍시에 큰 부담이 되었다. 그래서 매 데이터를 수신할때마다 자신이 보낸것인지 상대방이 보낸것인지를 확인하는 절차가 필요하였다. 통상적으로 많이 사용하는 비동기통신에 있어서 대기상태는 논리 ＂하이＂이고, 데이터의 전송을 시작할 때는 스타트 비트(start bit)를 논리 ＂로우＂로 하면서 시작되며, 끝날때는 스톱(stop)비트를 논리 ＂하이＂로 하면서 끝나게 된다. 종래의 실시예는 제1도에서 도시한 바와같이 통신을 2선으로 구현하기 위해 각각의 송, 수신단에 버퍼(B)를 연결하여 이 단자를 하나로 묶어서 두선으로 만들었다. 그러므로 예를들어 데이터 통신용 서브셋(subset)쪽인 자기(2)에서 송신된 데이터는 데이터 통신용 호스트(host)쪽인 모기(1)에게만 가는 것이 아니라 자기(2)에게도 돌아오므로 이것을 제거하기 위해서는 수신부에서 프로그램을 이용하여 구별하는 수밖에 없었다. 즉, 송신된 내용을 기억하고 있다가 수신된 내용과 같은 것인가를 비교해서 같으면 무시하는 방법으로 해결해야 했다. 그래서 매번 데이터의 수신시마다 이것을 비교하여 검증하는 절차가 필요하므로 소프트웨어의 부담이 커지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 2선식 반이중식 양방향 데이터 통신을 구현할 때 하드웨어적인 방법으로 송신측의 데이터가 동시에 자신쪽으로 수신되는 현상을 제거할 수 있는 반이중 통신시의 데이터 역류방지회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 회로도로서, 각각 통신 상대방과 전송로(101)를 통하여 반이중 방식 양방향 데이터 통신을 하는 데이터 전송장치인 모기(10) 및 자기(20)와, 상기 모기(10)의 송신단에서 출력되는 데이터를 반전시켜 출력하는 동시에 반전된 데이터가 제 1 논리 상태일시 상기 전송로(101)상에 나타나는 데이터를 상기 모기(10)의 수신단에 인가하며 제 2논리상태일시 상기 반전된 데이터를 상기 모기(10)의 수신단에 인가하는 제1송수신 제어부(12)와, 상기 제1송수신 제어부(12)의 반전된 데이터에 따라 스위칭되어 상기 모기(10)의 출력데이터를 복원하여 상기 전송로(101)상에 인가하는 제1스위칭부(14)와, 상기 제1스위칭부(12)와 상기 전송로(101) 사이에 접속되어 상기 전송로(101)상에 나타나는 과전압을 억제하며 과전류를 제한하는 제 1전송정합부(16)와,상기 자기(20)의 송신단에서 출력되는 데이터를 반전시켜 출력하는 동시에 반전된 데이터가 제 1논리상태일시 상기 전송로(101)상에 나타나는 데이터를 상기 자기(20)의 수신단에 인가하며 제2논리상태일시 상기 반전된 데이터를 상기 자기(20)의 수신단에 인가하는 제2송수신 제어부(22)와,상기 제2송수신제어부(22)의 반전된 데이터에 따라 스위칭되어 상기 자기(20)의 출력데이터를 복원하여 상기 전송로(101)상에 인가하는 제2스위칭부(24)와, 상기 제2스위칭부(24)와 상기 전송로(101) 사이에 접속되어 상기 전송로(101)상에 나타나는 과전압을 억제하며 과전류를 제한하는 제 2전송정합부(26)로 구성된다.

상기 제2도의 구성중 제1송수신 제어부(12)는 상기 모기(10)의 송신단으로부터 출력되는 데이터를 반전시키는 인버터(G1)와, 상기 인버터(G1)에 의해 반전된 데이터와 상기 전송로(101)상에 나타나는 데이터를 논리합하여 상기 모기(10)의 수신단에 인가하는 오아게이트(G2)로 구성된다.

제1스위칭부(14)는 공급전원(Vcc)과 상기 전송로(101)사이에 직렬 접속된 풀업(Pull up) 저항(R2)과, 상기 전송로(101)와 접지전원 사이에 접속되며 상기 인버터(G1)의 반전된 데이터를 저항(R1)을 통하여 입력하여 스위칭되는 트랜지스터(Q1)로 구성된다.

제1전송정합부(16)는 상기 전송로(101)와 공급전원(Vcc) 및 접지전원 사이에 상기 전송로(101)상에 나타나는 정,부의 과전압에 대하여 각각 순방향으로 접속된 다이오드(D1,D2)와, 전류제한저항(R3)으로 구성된다.

또한 제2송수신제어부(22), 제2스위칭부(24), 제2전송정합부(26)는 각각 자기(20)에 대하여 상기 제1송수신 제어부(12), 제1스위칭부(14), 제1전송정합부(16)와 동일한 구성을 가진다. 그러므로 상기 제2송수신 제어부(22), 제2스위칭부(24), 제2정송정합부(26)의 내부구성은 도시를 생략하였다.

제3도는 본 발명에 따른 제2도의 각 부분의 동작 파영도로서, 제3a도는 모기(10) 또는 자 기(20)의 송신단에서 출력되는 테이터의 파형도이고, 제3b도는 상기 모기(10) 또는 자기(20)의 송신단의 출력데이터가 인버터(G1)에 의해 반전되는 것을 나타낸 것이며, 제3c도는 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 즉, 전송로(101)상의 전송데이터의 파형이며, 제3d도는 오아게이트(G2)의 출력으로서 인버터(G1)의 반전된 데이터와 전송로(101)상의 전송데이터를 논리합한 파형이며, 제3e도는 전송로(101)를 통하여 상대방으로부터 수신되는 데이터의 파형이다.

또한 상기 제 3도의 T1구간은 모기(10) 또는 자기(20)가 상대방이 대기상태일 경우에 상대방으로 데이터를 송신할 때의 파형을 나타낸 것이며, T2구간은 모기(10)또는 자기(20)가 자신이 대기상태일 경우 상대방으로부터 데이터를 수신할때의 파형을 나타낸 것이다.

제4도는 본 발명을 적용한 예의 텔레메타(telemeter)데이터 전송 시스템도이다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세히 설명한다.

우선 제2도의 모기(10)는 호스트쪽이고 자기(20)는 서브셋쪽이다.

그리고 모기(10)측의 제1송수신 제어부(12), 제1스위칭부(14), 제1전송정합부(16)와 자기(20)측의 제2송수신 제어부(22), 제 2스위칭부(24), 제 2전송정합부(16)는 각각 동일한 작용을 하므로 모기(10)측에 대하여만 예를 들어 설명한다.

첫 번째로 모기(10)가 대기상태중의 자기(20)로 데이터 송신시, 즉 제3도의 T1 구간에 대하여 설명하면 다음과 같다. 모기(10)의 송신단으로부터 출력되는 송신 데이터는 제3a도의 파형과 같게 된다. 상기 출력 데이터가 제3도의 T1점과 같이 제2논리상태인 ＂하이＂일때에는 인버터(G1)에 의해 제3b도의 파형과 같이 반전되어 ＂로우＂로 출력된다. 상기 ＂로우＂신호는 트랜지스터(Q1)의 구동용 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q1)로 인가됨으로써 상기 트랜지스터(Q1)는 턴 오프(turn off)된다. 따라서 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 연결된 풀업(pull up) 저항(R2)에 의해 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 즉, 전송로(101)에는 제3c도의 파형과 같이 ＂하이＂신호가 발생되어 전류제한 저항(R3)을 통하여 자기(20)측으로 전송된다. 이와동시에 오아게이트(G2)에서는 상기 인버터(G1)의 출력 ＂로우＂신호와 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 나타나는＂하이＂신호를 입력하여 제3d도의 파형과 같이＂하이＂신호를 출력하여 모기(10)의 수신단에 인가한다.

이와 반면에 송신데이터가 제3도의 t2점과 같이 제1논리상태인 ＂로우＂일때는 이 신호가 인버터(G1)에 의해 반전되어 ＂하이＂신호로서 저항(R1)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되므로 상기 트랜지스터(Q1)는 턴온된다. 그래서 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 ＂로우＂가 발생되어 전류제한 저항(R3)을 거쳐 자기(20)측으로 전송되는 동시에 상기 인버터(G1)의 출력＂하이＂신호와 함께 오아게이트(G2) 에 입력된다. 이에따라 상기 오아게이트(G2)는 두 신호를 논리합하여 ＂하이＂의 신호를 모기(10)의 수신단에 인가한다.

따라서 모기(10)가 자기(20)로 데이터 송신시에 모기(10)의 송신단에서 출력되는 데이터의 상태에 상관없이 모기(10)의 수신단에는 항상＂하이＂만이 나타나게 된다.

두 번째로 모기(10)가 대기상태일 때 즉, 모기(10)의 송신단에서 제2논리상태인＂하이＂의 신호가 출력되고있는 상태에서 전송로(101)를 통하여 자기(20)로부터 데이터 수신시 즉 제3도의 T2구간에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때 트랜지스터(Q1)는 상기 대기상태인 모기(10)의 송신단에서 출력되는 ＂하이＂신호를 반전시키는 인버터(G1)의 출력＂로우＂에 의해 턴오프 상태에 있게 된다.

상기와 같이 상태에서 자기(20)로부터 송시된 데이터가 전송로(101)를 거쳐 전류제한 저항(R3)을 통해 수신되어 제3e도의 T2구간의 파형과 같이 나타나면, 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 있는 상태이므로 제3c도의 T2구간과 같이 그대로 오아게이트(G2)에 입력된다. 또한 이때 인버터(G1)의 출력이 ＂로우＂상태이므로 상기 오아게이트(G2)의 출력은 제3d도의 T2구간과 같은 파형 즉, 수신데이터가 그대로 출력되어 모기(10)의 수신단에 인가된다.

따라서 모기(10)가 동작시에는 자기(20)가 대기상태이면 모기(10)의 수신단에는 모기(10)의 송신단에서 출력하는 데이터의 상태에 무관하게 항상＂하이＂가 나타나므로 자신의 데이터가 역류하는 것을 방지한다.

그러나 모기(10)가 대기상태일 때 자기(20)로부터 수신되는 데이터는 그대로 모기(10)의 수신단에 전달되는 것이다.

상기와 같이 동작하여 송신 데이터가 역류되어 모기(10) 자신에게 되돌아오는 것을 막을 수 있게된다.

한편 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 즉, 전송로(101)와 공급전원(Vcc)사이에 연결된 다이오드(D1)와 상기 다이오드(D1)의 애노우드 단자와 접지전원 사이에 연결된 다이오드(D2)는 전송로(101)상의 과전압으로부터 논리게이트를 보호하기 위한 것이다.

또 한편 자기(20)측에서도 모기(10)측과 데이터 송수신시 제2송수신 제어부(22), 제2스위칭부(24), 제2전송정합부(26)는 상기한 모기(10)측에서와 동일한 동작을 하게 되므로 이에대한 설명을 생략한다.

여기에 본 발명을 적용한 예의 텔레메타 데이터 전송시스템 구성도를 제4도에 나타내며, 단말기(13)가 연결된 모기로 동작하는 가입자 정합장치(11)와 자기로 동작하는 계량기 정합장치(12)사이에 데이터 전송로가 2선식으로 되어 있어 양방향 데이터 전송을 할수 있다.

상술한 바와 같이 2선식 반이중식 양방향 데이터 통신을 구현할 때 하드웨어적인 방법으로 송신측의 데이터가 동시에 수신측으로 역류하는 것을 방지함으로써 수신 데이터를 구별하고 삭제해야 하는 소프트웨어의 부담을 줄일수 있는 잇점이 있다. 또한 풀업 저항을 사용하여 송신측이＂하이＂일때에는 ＂로우＂일때에 비해 높은 임피던스를 가지게 함으로써 상반된 데이터가 동시에 인가될때 ＂로우＂가 우선되도록 하고 과전압 및 과전류로부터 회로를 보호할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 통신 상대방과 전송로를 통하여 반이중 방식 양방향 데이터 통신을 하는 데이터 전송장치에 있어서, 상기 데이터 전송장치의 송신단에서 출력되는 데이터를 반전시켜 출력하는 동시에 반전된 데이터가 제1논리상태일시 상기 전송로상에 나타나는 데이터를 상기 데이터 전송장치의 수신단에 인가하며 제 2논리상태일시 상기 반전된 데이터를 상기 데이터 전송장치의 수신단에 인가하는 송수신제어 수단과, 상기송수신 제어수단의 반전된 데이터에 따라 스위칭되어 상기 데이터 전송장치의 출력데이터를 복원하여 상기 전송로상에 인가하는 스위칭 수단으로 구성하는 것을 특징으로 하는 반이중 통신시의 데이터 역류방지회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 송수신 제어수단이 상기 데이터 전송장치의 송신단으로부터 출력되는 데이터를 반전시키는 인버터(G1)와, 상기 인버터(G1)에 의해 반전된 데이터와 상기 전송로상에 나타나는 데이터를 논리합하여 상기 데이터 전송장치의 수신단에 인가하는 오아게이트(G2)로 구성하는 것을 특징으로 하는 반이중 통신시의 데이터 역류 방지회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 수단이 공급전원(Vcc)과 상기 전송로 사이에 직렬 접속된 풀업 저항(R2)과, 상기 전송로와 접지 전원 사이에 접속되어 상기 송수신 제어수단의 반전된 데이터에 따라 스위칭되는 트랜지스터(Q1)로 구성되어 송신 데이터가 논리 ＂하이＂일때에는 논리 ＂로우＂일때에 비해 높은 임피던스를 가지게 하는 것을 특징으로 하는 반이중 통신시의 데이터 역류 방지회로.
4. 제 3항에 있어서, 상기 전송로와 상기 공급전원(Vcc) 및 접지 전원사이에 상기 전송로상의 정,부의 과전압에 대하여 각각 순방향으로 접속된 다이오드(D1, D2)를 더 구비하여 상기 전송로상에 나타나는 과전압을 억제하는 것을 특징으로 하는 반이중 통신시의 데이터 역류 방지회로.

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