KR950010943B1 - Input/output controller for micro control system - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 따른 마이크로 콘트롤러의 입출력 제어회로의 구성도.1 is a configuration diagram of an input / output control circuit of a microcontroller according to the present invention.
본 발명은 마이크로 콘트롤러의 입출력 제어회로에 관한 것으로, 특히 사용자가 프로그래머블하게 입출력기능을 설정할 수 있는 입출력 제어회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output control circuit of a microcontroller, and more particularly to an input / output control circuit in which a user can programmatically set an input / output function.
일반적으로 마이크로 콘트롤러(Micro-controller Unit)는 내부에 입출력 기능을 수행하기 위한 수단 등을 구비하며, 외부에 메모리 등의 또 다른 장치와 연결되어 다양한 기능을 수행할 수 있는 반도체 집적 장치를 의미한다. 그러므로 상기 마이크로 콘트롤러는 외부장치와 입출력 기능을 수행할 수 있도록 외부장치의 출력신호를 수신하기 위한 입력 포트와 외부장치에 신호를 출력하기 위한 출력 포트등을 구비하게 된다.In general, a micro-controller unit includes a means for performing input / output functions therein, and refers to a semiconductor integrated device capable of performing various functions by being connected to another device such as a memory. Therefore, the microcontroller includes an input port for receiving an output signal of the external device and an output port for outputting a signal to the external device so as to perform an input / output function with the external device.
예를들어 마이크로 콘트롤러와 연결되는 외부장치가 키보드인 경우, 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 키보드의 키상태를 스캔하기 위한 출력포트와 스캔된 키들의 상태를 입력하기 위한 입력 포트들을 구비하여야 한다. 또한 상기 외부장치가 메모리인 경우, 마이크로 콘트롤러는 외부 메모리를 억세스하기 위하여 많은 제어신호들을 주고받아야 한다. 즉, 외부 메모리와 인터페이스 기능을 수행하기 위하여 마이크로 콘트롤러는 데이타의 입출력을 위한 포트 및 어드레스를 출력하기 위한 포트, 그리고 리드/라이트 제어신호, 데이타 스트로브신호, 어드레스 스트로브신호, 데이타 메모리 및 프로그램 메모리를 선택하는 신호등의 외부 제어 신호를 주고받기 위한 포트등을 구비하여야 한다.For example, when the external device connected to the microcontroller is a keyboard, the microcontroller should have an output port for scanning the key state of the keyboard and an input port for inputting the state of the scanned keys. In addition, when the external device is a memory, the microcontroller needs to send and receive many control signals to access the external memory. That is, the microcontroller selects a port for inputting / outputting data and a port for outputting an address and a read / write control signal, a data strobe signal, an address strobe signal, a data memory and a program memory to perform an external memory and interface function. Ports for transmitting and receiving external control signals such as traffic lights shall be provided.
이런 경우 종래의 마이크로 콘트롤러에서는 제작시 각 포트의 입출력 기능이 설정되므로 사용자가 필요에 따라 포트의 입출력 기능을 설정할 수 없었다. 즉, 종래에는 마이크로 콘트롤러의 각 포트를 필요에 따라 하드웨어적으로 입력 또는 출력 포트로 세트하거나 또는 롬에 각 포트의 입력 또는 출력 기능을 마스킹(masking)하므로써 사용자가 포트의 입출력 기능을 설정할 수 없었다.In this case, since the input / output function of each port is set at the time of manufacture in the conventional microcontroller, the user cannot set the input / output function of the port as needed. That is, in the related art, by setting each port of the microcontroller as an input or output port in hardware, or masking the input or output function of each port in a ROM, the user cannot set the input / output function of the port.
따라서 본 발명의 목적은 마이크로 콘트롤러에서 사용자가 각 포트의 입출력 기능을 설정할 수 있는 입출력 제어회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an input / output control circuit in which a user can set the input / output function of each port in a microcontroller.
본 발명의 다른 목적은 마이크로 콘트롤러의 포트에 풀업용 수단을 연결하고 상기 풀업용 수단을 외부에서 제어하여 각 포트의 입출력 기능을 프로그래머블하게 설정할 수 있는 입출력 제어회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an input / output control circuit for connecting a pull-up means to a port of a microcontroller and controlling the pull-up means externally to programmatically set the input / output function of each port.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부장치와 연결되는 패드와, 상기 패드와 전원단 사이에 연결되고 모드제어데이타를 수신하며 상기 모드제어데이타의 논리에 따라 상기 패드의 풀업을 온/오프하는 풀업수단과, 스위칭수단을 구비하며 상기 패드와 마이크로 콘트롤러의 출력단 사이에 연결되고 출력모드시 스위칭되어 상기 마이크로 콘트롤러로부터 출력되는 신호를 패드로 인가하는 출력수단과, 스위칭수단을 구비하며 상기 패드와 마이크로 콘트롤러의 입력단 사이에 연결되고 입력모드시 스위칭되어 상기 패드로부터 수신되는 신호를 상기 마이크로 콘트롤러로 인가하는 입력수단으로 구성됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pad connected to an external device, a pull-up connected between the pad and a power supply terminal to receive mode control data, and on / off a pull-up of the pad according to the logic of the mode control data. And means for switching between the pad and the output terminal of the microcontroller and switching in an output mode to apply a signal output from the microcontroller to the pad, and switching means for the pad and the microcontroller. And an input means connected between the input terminals of the switch and switched in an input mode to apply a signal received from the pad to the microcontroller.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제1도는 본 발명에 따른 마이크로 콘트롤러의 입출력 제어회로의 구체회로도로서, 패드(10)은 외부장치와 연결된다. 피모오스 트랜지스터(11)은 소오스와 게이트 단자가 전원단에 공통으로 접속되고 드레인단이 상기 패드(10)과 연결된다. 상기 피모오스 트랜지스터(11)은 상기 패드로 전원 전압 레벨로 인가한다.1 is a detailed circuit diagram of an input / output control circuit of a microcontroller according to the present invention, in which a pad 10 is connected to an external device. The PMOS transistor 11 has a source and a gate terminal connected to a power supply terminal in common, and a drain terminal thereof to the pad 10. The PMOS transistor 11 is applied to the pad at a power supply voltage level.
풀업수단은 상기 패드(10)과 연결된다. 상기 풀업수단의 구성을 살펴보면, 모드레지스터(25)는 마이크로 콘트롤러로부터 출력되는 모드제어데이타 MDT를 저장한다. 사용자는 상기 패드(10)을 입력포트로 사용하고자 하는 경우 상기 모드레지스터(25)에 상기 패드(10)을 풀업시키기 위한 제1모드데이타를 라이트하고, 상기 패드(10)을 출력포트로 사용하고자 하는 경우 상기 모드레지스터(25)에 상기 패드(10)의 풀업을 오프시키기 위한 제2모드데이타를 라이트한다. 따라서 상기 모드레지스터(25)에 저장되는 모드제어데이타 MDT는 제1모드데이타 또는 제2모드데이타가 된다.The pull-up means is connected with the pad 10. Looking at the configuration of the pull-up means, the mode register 25 stores the mode control data MDT output from the microcontroller. When the user wants to use the pad 10 as an input port, the user writes first mode data for pulling up the pad 10 to the mode register 25 and uses the pad 10 as an output port. In this case, the second mode data for turning off the pull-up of the pad 10 is written to the mode register 25. Therefore, the mode control data MDT stored in the mode register 25 becomes the first mode data or the second mode data.
스위치(24)는 상기 모드레지스터(25)의 출력단과 연결되고 모드 변경시 상기 마이크로 콘트롤러로부터 발생되는 모드제어신호 MCL을 수신한다. 상기 스위치(24)는 상기 모드제어신호 MCL 수신시 스위칭되어 상기 모드레지스터(25)에 저장된 모드제어데이타 MDT를 출력한다. 낸드게이트(22)는 상기 스위치(24)의 출력 및 리세트신호 ves를 수신하여 부논리곱하여 출력한다. 인버터(23)은 상기 낸드게이트(22)의 출력단 및 입력단 사이에 연결된다. 따라서 상기 낸드게이트(22) 및 인버터(23)은 래치수단으로서 상기 스위치(24)를 출력하는 모드제어데이타 MDT를 래치시킨다. 피모오스 트랜지스터(21)은 소오스가 전원단과 연결되고 드레인이 패드(10)과 연결되고 게이트가 상기 래치수단의 출력단과 연결된다. 상기 피모오스 트랜지스터(21)은 상기 제1모드데이타 수신시 온 스위칭되어 상기 패드(10)을 전원 전압 레벨로 풀업시키고, 상기 제2모드데이타 수신시 오프 스위칭되어 상기 패드(10)을 플로팅(floating)시킨다. 따라서 상기 풀업수단은 상기 모드제어데이타 MDL의 논리에 따라 상기 패드(10)을 풀업시켜 입력포트로 사용할 수 있으며 또한 상기 패드(10)을 플로팅시켜 출력포트로 사용할 수 있게 한다.The switch 24 is connected to the output terminal of the mode register 25 and receives the mode control signal MCL generated from the microcontroller when the mode is changed. The switch 24 is switched when the mode control signal MCL is received and outputs the mode control data MDT stored in the mode register 25. The NAND gate 22 receives the output of the switch 24 and the reset signal ves, and outputs a negative logic product. The inverter 23 is connected between the output terminal and the input terminal of the NAND gate 22. Therefore, the NAND gate 22 and the inverter 23 latch the mode control data MDT outputting the switch 24 as latching means. The PMOS transistor 21 has a source connected to a power supply terminal, a drain connected to a pad 10, and a gate connected to an output terminal of the latch means. The PMOS transistor 21 is switched on when the first mode data is received to pull up the pad 10 to a power supply voltage level, and is switched off when the second mode data is received to float the pad 10. ) Accordingly, the pull-up means may pull up the pad 10 as an input port according to the logic of the mode control data MDL, and also allow the pad 10 to be used as an output port.
입력수단은 상기 패드(10)과 데이타 버스 사이에 연결된다. 상기 입력수단의 구성을 살펴보면, 인버터(31)은 상기 패드(10)으로부터 출력되는 입력 데이타를 버퍼링한다. 스위치(32)는 상기 인버터(31)과 데이타 버스 사이에 연결되며, 마이크로 콘트롤러로부터 출력되는 입력제어신호을 수신한다. 상기 스위치(32)는 상기 마이크로 콘트롤러로부터 입력제어신호수신시 온 스위칭되어 상기 패드(10)으로부터 입력되는 데이타를 데이타 버스로 인가한다.An input means is connected between the pad 10 and the data bus. Looking at the configuration of the input means, the inverter 31 buffers the input data output from the pad (10). The switch 32 is connected between the inverter 31 and the data bus and an input control signal output from the microcontroller. Receive The switch 32 is an input control signal from the microcontroller Upon reception, data is switched on to apply data input from the pad 10 to the data bus.
출력수단은 상기 데이타 버스와 패드(10) 사이에 연결된다. 상기 출력수단의 출력을 살펴보면, 스위치(41)은 상기 데이타 버스와 연결되며, 마이크로 콘트롤러로부터 출력되는 출력제어신호 PCL을 수신한다. 상기 스위치(41)은 상기 마이크로 콘트롤러로부터 출력되는 출력제어신호 PCL 수신시 온 스위칭되어 상기 데이타 버스의 데이타 출력 통로를 형성한다. 인버터(42)는 상기 스위치(41)와 연결되고, 인버터(43)은 상기 인버터(42)의 출력단과 입력단 사이에 연결되며, 인버터(44)는 상기 인버터(42)의 출력단과 연결된다. 상기 인버터(42,43,44)는 래치수단으로 상기 스위치(41)로부터 출력되는 데이타를 래치하는 기능을 수행한다. 엔모오스 트랜지스터(45)는 드레인이 상기 패드(10)과 연결되고 소오스가 접지단에 연결되며 게이트가 상기 래치수단의 출력단과 연결된다. 상기 엔모오스 트랜지스터(45)는 상기 래치수단으로부터 출력되는 데이타를 상기 패드(10)으로 출력한다.The output means is connected between the data bus and the pad 10. Looking at the output of the output means, the switch 41 is connected to the data bus and receives the output control signal PCL output from the microcontroller. The switch 41 is switched on upon receiving the output control signal PCL output from the microcontroller to form a data output passage of the data bus. The inverter 42 is connected to the switch 41, the inverter 43 is connected between the output terminal and the input terminal of the inverter 42, the inverter 44 is connected to the output terminal of the inverter 42. The inverters 42, 43, and 44 perform a function of latching data output from the switch 41 by latch means. The NMOS transistor 45 has a drain connected to the pad 10, a source connected to a ground terminal, and a gate connected to an output terminal of the latch means. The NMOS transistor 45 outputs data output from the latching means to the pad 10.
상술한 제1도의 구성에 의거 본 발명을 설명하면, 사용자는 상기 패드(10)을 입력포트 또는 출력포트로 설정하기 위하여 모드제어데이타 MDT를 세트한다. 상기 모드제어데이타 MDT는 상기 패드(10)을 입력포트로 사용하고자 하는 경우에는 하이 논리의 제1모드데이타를 발생하고, 상기 패드(10)을 출력포트로 사용하고자 하는 경우에는 로우 논리의 제2모드데이타를 발생하면 된다. 상기와 같이 모드제어데이타 MDT가 발생되면, 상기 마이크로 콘트롤러는 사용자에 의해 설정된 모드제어데이타 MDT를 모드레지스터(25)에 라이트한다. 또한 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 모드레지스터(25)에 저장중인 모드제어데이타 MDT에 따라 패드(10)의 입출력 모드를 제어하기 위해 모드제어신호 MCL을 발생한다.Referring to the present invention based on the configuration of FIG. 1 described above, the user sets the mode control data MDT to set the pad 10 as an input port or an output port. The mode control data MDT generates the first mode data of high logic when the pad 10 is to be used as an input port, and the second logic of low logic when the pad 10 is to be used as an output port. Just generate the mode data. When the mode control data MDT is generated as described above, the microcontroller writes the mode control data MDT set by the user to the mode register 25. In addition, the microcontroller generates a mode control signal MCL to control the input / output mode of the pad 10 in accordance with the mode control data MDT stored in the mode register 25.
먼저 상기 패드(10)을 입력포트로 사용하는 경우의 동작을 살펴본다. 사용자로부터 로우 논리의 제1모드데이타가 발생되면, 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 제1모드데이타를 모드레지스터(25)에 라이트하고 모드제어신호 MCL을 출력한다. 그러면 상기 스위치(24)는 상기 모드제어신호 MCL에 의해 온 스위칭되어 상기 모드레지스터(25)에 저장중인 제1모드데이타를 래치수단으로 인가한다. 그러면 낸드게이트(22) 및 인버터(23)으로 구성되는 래치수단은 상기 스위치(24)를 출력하는 제1모드데이타의 하이 논리를 로우 논리로 반전시켜 래치한다. 따라서 상기 래치수단은 상기 제1모드데이타를 계속 유지시킨다. 그러면 피모오스 트랜지스터(21)은 상기 래치수단으로부터 출력되는 제1모드데이타에 의해 온 스위칭되어 상기 패드(10)를 전원 전압 레벨로 풀업시킨다. 또한 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 패드(10)을 입력포트로 사용하기 위하여 입력제어신호을 발생한다. 그러면 상기 입력수단의 스위치(32)는 온 스위칭되어 상기 패드(10)와 데이타 버스 사이의 입력 통로를 형성하며, 상기 출력수단의 스위치(41)은 오프 스위칭되어 상기 데이타 버스와 패드(10)간의 출력 통로를 차단한다. 따라서 상기 패드(10)으로부터 입력되는 데이타는 인버터(31)을 통해 버퍼링된 후 스위치(32)를 통해 데이타 버스로 인가된다. 그러면 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 패드(10)으로부터 입력되는 데이타를 수신하여 처리한다.First, the operation in the case of using the pad 10 as an input port will be described. When the first mode data of the low logic is generated from the user, the microcontroller writes the first mode data to the mode register 25 and outputs a mode control signal MCL. Then, the switch 24 is switched on by the mode control signal MCL to apply the first mode data stored in the mode register 25 to the latch means. The latch means composed of the NAND gate 22 and the inverter 23 then inverts the high logic of the first mode data outputting the switch 24 to low logic and latches it. Thus, the latch means keeps the first mode data. The PMOS transistor 21 is then switched on by the first mode data output from the latching means to pull up the pad 10 to a power supply voltage level. In addition, the microcontroller inputs an input control signal to use the pad 10 as an input port. Occurs. The switch 32 of the input means is then switched on to form an input passage between the pad 10 and the data bus, and the switch 41 of the output means is switched off to between the data bus and the pad 10. Shut off the output passage. Accordingly, data input from the pad 10 is buffered through the inverter 31 and then applied to the data bus through the switch 32. The microcontroller then receives and processes the data input from the pad 10.
두번째로 상기 패드(10)을 출력포트로 사용하는 경우의 동작을 살펴본다. 사용자로부터 하이 논리의 제2모드데이타가 발생되면, 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 제2모드데이타를 모드레지스터(25)에 라이트하고 모드제어신호 MCL을 출력한다. 그러면 상기 스위치(24)는 상기 모드제어신호 MCL에 의해 온 스위칭되어 상기 모드레지스터(25)에 저장중인 제2모드데이타를 래치수단으로 인가한다. 그러면 낸드게이트(22) 및 인버터(23)으로 구성되는 래치수단은 상기 스위치(24)를 출력하는 제2모드데이타의 로우 논리를 하이 논리로 반전시켜 래치한다. 그러면 피모오스 트랜지스터(21)은 상기 래치수단으로부터 출력되는 제2모드데이타에 의해 오프 스위칭되어 상기 패드(10)의 풀업을 디스에이블시킨다. 따라서 상기 패드(10)은 플로팅 상태가 된다. 또한 상기 마이크로 콘트롤러는 상기 패드(10)을 출력포트로 사용하기 위하여 출력제어신호 PCL을 발생한다. 그러면 상기 출력수단의 스위치(41)은 온 스위칭되어 상기 데이타 버스와 패드(10) 사이의 출력통로를 형성하며, 상기 입력수단의 스위치(32)는 오프 스위칭되어 상기 패드(10)과 데이타 버스간의 입력통로를 차단한다. 따라서 상기 스위치(41)은 데이타 버스를 통해 출력되는 데이타의 통로를 형성하며, 인버터(42-44)로 구성되는 래치수단은 상기 스위치(41)가 출력하는 데이타를 래치한다. 그리고 엔모오스 트랜지스터(45)는 상기 래치수단을 출력하는 데이타의 논리 상태에 따라 스위칭되어 패드(10)으로 인가한다.Secondly, the operation in the case of using the pad 10 as an output port will be described. When the second mode data of high logic is generated from the user, the microcontroller writes the second mode data to the mode register 25 and outputs a mode control signal MCL. Then, the switch 24 is switched on by the mode control signal MCL to apply the second mode data stored in the mode register 25 to the latch means. The latch means composed of the NAND gate 22 and the inverter 23 then inverts the low logic of the second mode data outputting the switch 24 to high logic and latches it. The PMOS transistor 21 is then switched off by the second mode data output from the latch means to disable the pull-up of the pad 10. Thus, the pad 10 is in a floating state. The microcontroller also generates an output control signal PCL to use the pad 10 as an output port. The switch 41 of the output means is then switched on to form an output path between the data bus and the pad 10, and the switch 32 of the input means is switched off to provide an interface between the pad 10 and the data bus. Block the input path. Accordingly, the switch 41 forms a passage of data output through the data bus, and the latch means constituted by the inverters 42-44 latches the data output by the switch 41. The NMOS transistor 45 is switched according to the logic state of the data outputting the latching means and applied to the pad 10.
상기 제1도와 같은 구성은 마이크로 콘트롤러의 각 패드들의 구성이 될 수 있다. 따라서 상기 제1도와 같은 구성으로 마이크로 콘트롤러의 각 패드들을 구성하면, 상기 패드를 사용자의 설정에 따라 입력패드 또는 출력패드로 프로그래머블하게 사용할 수 있다. 즉, 마이크로 콘트롤러는 메모리, 키보드, 표시부등의 외부장치와 연결될 수 있는데, 연결되는 외부장치의 특성에 따라 패드들의 입출력 기능들을 임의로 설정할 수 있다. 이 경우 상기 모드레지스터(25)를 패드들의 수에 대응되는 크기로 설정하고, 사용자에 의해 설정되는 패드들의 모드제어데이타를 해당하는 모드레지스터에 라이트하면 된다.The configuration as shown in FIG. 1 may be a configuration of each pad of the microcontroller. Therefore, when the pads of the microcontroller are configured in the configuration as shown in FIG. 1, the pads can be used as an input pad or an output pad according to a user's setting. That is, the microcontroller may be connected to an external device such as a memory, a keyboard, a display, and the like, and may arbitrarily set input / output functions of pads according to characteristics of the connected external device. In this case, the mode register 25 may be set to a size corresponding to the number of pads, and the mode control data of the pads set by the user may be written in the corresponding mode registers.
상술한 바와 같이 마이크로 콘트롤러의 각 패드들에 풀업 제어수단을 구성하고, 사용자가 외부장치의 특성에 따라 각 패드들의 입출력 기능을 설정하므로서, 마이크로 콘트롤러의 입출력 기능을 향상시킬 수 있다.As described above, a pull-up control unit may be configured on each pad of the microcontroller, and the user may set the input / output function of each pad according to the characteristics of the external device, thereby improving the input / output function of the microcontroller.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019930018228A KR950010943B1 (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Input/output controller for micro control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019930018228A KR950010943B1 (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Input/output controller for micro control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950009456A KR950009456A (en) | 1995-04-24 |
| KR950010943B1 true KR950010943B1 (en) | 1995-09-26 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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- 1993-09-10 KR KR1019930018228A patent/KR950010943B1/en not_active IP Right Cessation
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