KR960016274B1 - 홈버스 인터페이스장치 - Google Patents

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김광호
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Abstract

내용없음.

Description

홈버스 인터페이스장치
제1도는 종래의 홈버스 인터페이스장치의 블럭도.
제2도는 본 발명을 설명하기 위한 전체시스템 블럭도.
제3도는 본 발명에 따른 홈버스 인터페이스장치의 블럭도.
제4도는 제3도에 따른 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제1마이컴20 : 제2마이컴
150 : 홈버스160 : 메모리
170 : 트랜스180 : 제1송신버퍼
190 : 제2송신버퍼200 : 제1수신비교기
210 : 제2수신비교기220,230 : 논리합소자
310 : 송신제어부320 : 충돌감지부
330 : 지연부
본 발명은 가정 자동화(Home Automation)시스템에 있어서 홈버스(Home Bus) 인터페이스장치에 관한 것으로, 특히 CMSA/CD통신방식을 이용하는 홈버스 시스템에서 복수의 기기간의 인터페이스를 위한 홈버스 인터페이스장치에 관한 것이다.
제1도는 종래의 홈버스 인터페이스장치의 블럭도를 도시한 것이다.
제1도에 있어서, 종래의 홈버스 인터페이스장치는 기기 인터페이스를 위한 제1마이컴(10)과, 데이타 송수신제어 및 데이타 충돌감지를 위한 제2마이컴(20)과, 송신 데이타 발생을 위한 데이타 송신부(30)와, 데이타를 수신하는 데이타 수신부(40)와, 데이타 충돌을 검출하기 위한 충돌 검출부(50)와, 인터럽트신호를 발생시키는 인터럽트 제어부(60)와, 송수신 제어를 위한 상태 카운터(70)와, 클럭발생기(80)로 구성된다.
제1도의 동작에 대하여 설명하면, 먼저 데이타 송신시에는 제2마이컴(20)에서 송신 데이타를 통신 프로토콜에 맞추어 데이타 송신부(30)로 전송한다. 데이타 송신부(30)는 AMI(Alternative Mark Inversion) 파형으로 데이타를 내보낸다. 데이타 송신부(30)는 T×H펄스와 T×L펄스를 나누어 AMI파형 발생을 용이하게 한다.
다음, 데이타 수신시에는 데이타 수신부(40)로부터 데이타를 수신하게 되며, 수신된 데이타를 각각 제2마이컴(20)과 충돌 검출부(50)로 전송된다. 충돌 검출부(50)는 수신된 데이타의 충돌을 검출하게 된다. 만약 충돌 검출부(50)에서 충돌신호가 검출되면 인터럽트 제어부(60)에서 인터럽트신호를 발생하여 제2마이컴(20)에서 입력시킨다.
그런데 종래의 홈버스 인터페이스장치는 데이타 송수신하기 위해 데이타 송신부와 데이타 수신부등이 복잡한 회로로 구성되어 있으며, 인터럽트 제어신호의 발생이 복잡하다는 문제점이 있었다. 또한 기기 인터페이스를 위한 제1마이컴(10)과 직접 인터페이스되어 고속동작을 요구하기 때문에 주변회로 및 데이타 송수신에 많은 타스크(Task)를 할당할 수 없으므로 응용 프로그램 개발에 제약이 따른다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 충돌검출을 용이하게 하고 AMI파형을 간단한 회로로 발생할 수 있는 홈버스 인터페이스장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다른 기기의 마이컴과의 통신을 위하여 이중 포트(Dual Port)메모리를 이용하여 서로 독립적이면서 용이하게 통신할 수 있는 홈버스 인터페이스장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 ASIC화를 시킬 경우 보다 간단하게 제작할 수 있으며 범용소자로 사용이 가능한 홈버스 인터페이스장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 기기 인터페이스를 위한 제1마이컴과 데이타 송수신제어 및 데이타 충돌감지를 위한 제2마이컴과 기기간의 통신을 위한 홈버스를 구비한 홈버스 시스템의 홈버스 인터페이스장치에 있어서, 상기 제2마이컴의 송신제어신호를 입력받아 데이타 송신시에는 상기 제2마이컴에서 출력하는 데이타를 송신하고, 데이타 수신시에는 데이타 송신을 차단하는 송신제어부와; 상기 송신제어부가 데이타 송신을 허락할때, 상기 제2마이컴에서 송신한 데이타를 임시 저장하는 제1송신버퍼 및 제2송신버퍼와; 상기 제2마이컴에서 송신한 데이타와 다른 기기에 의하여 상기 홈버스를 통해 전송된 데이타를 비교하기 위한 제1수신비교기 및 제2수신비교기와; 상기 홈버스상에서 데이타 충돌시 충돌감지신호를 발생하여 상기 제2마이컴으로 하여금 데이타 수신을 위한 우선권 제어를 동작케 하고, 데이타 충돌감지시 시간차에 의한 오동작을 방지하는 충돌감지부를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명을 설명하기 위한 전체시스템 블럭도를 도시한 것이다.
제2도의 시스템은 제1기기(90)와 제2기기(120)와, 제3기기(140)들간의 서로 데이타를 통신하고 제어하기 위한 것이다. 제1기기(90)는 제1인터페이스 제어장치(100)와 접속되고, 제2기기(120)는 제2인터페이스 제어장치(110)와 접속되고, 제3기기(140)는 제3인터페이스 제어장치(130)와 접속된다. 또한 제1~3인터페이스 제어장치(100,110,130)들은 단일의 홈버스(150)에 접속된다.
제3도는 본 발명에 따른 홈버스 인터페이스장치의 블럭도를 도시한 것이다.
제3도의 구성에 대하여 설명하면, 기기 인터페이스를 위한 제1마이컴(10)과, 데이타 송수신제어 및 데이타 충돌감지를 위한 제2마이컴(20)과, 기기간의 통신을 위한 홈버스(150)과, 제1마이컴(10)과 제2마이컴(20)간의 데이타 송수신을 버퍼인 이중 포트메모리(160)와, 송신을 제어하는 송신제어부(310)와, 송신 데이타를 임시 저장하는 제1송신버퍼(180) 및 제2송신버퍼(190)와, 송신 데이타의 AMI파형을 생성하기 위한 트랜스(170)와, 홈버스(150)로부터 수신되는 데이타를 비교하기 위한 제1수신비교기(200) 및 제2수신비교기(210)와, 데이타 충돌감지하는 충돌감지부(320)와, 시간지연을 위한 지연부(330)로 구성된다. 송신제어부(310)는 두 개의 논리합소자(220,230)로 구성한다.
제4도는 제3도에 따른 파형도이다.
제4(A)도는 송신 데이타신호이고, 제4(B)도는 송신 데이타의 T×H신호이고, 제4(C)도는 송신 데이타의 T×L신호이고, 제4(D)도는 송신시의 송신제어신호(INH)이고, 제4(E)도는 수신시의 송신제어신호(INH)이고, 제4(F)도는 트랜스를 통한 AMI신호이다.
다음은 제3도의 동작을 제4도와 결부시켜 설명하기로 한다.
제2마이컴(20)은 데이타를 송신하기 위하여 각각 제4(A)도의 데이타와 제4(D)도의 송신제어신호(INH)를 출력한다. 제4(A)도의 데이타는 각각 제4(B)도의 T×H파형과, 제4(C)도의 T×L파형으로 출력된다. 송신제어신호는 송신제어부(310)에 '로우'레벨로 입력되기 때문에, 두개의 논리합소자(220,230)에 의하여 제4(B)도의 T×H데이타와 제4(C)도의 T×L데이타는 파형 그대로 출력된다. 송신제어부(310)에서 출력된 데이타는 제1송신버퍼(180)와 제2송신버퍼(190)에 가하고 트랜스(170)를 거치면서 제4(F)도와 같은 AMI파형 데이타로 홈버스(150)로 출력한다.
데이타 수신시에는 송신제어신호가 제4(E)도와 같이 하이레벨이 되기 때문에 송신제어부(310)의 논리합소자(220,230)의 출력이 항상 하이레벨을 유지하므로 송신을 차단한다.
만약, 제2도의 제1기기(90)와 제2긱기(120)가 동시에 제3기기(140)와 통신을 하게 되는 경우 각 기기와 접속된 홈버스(150)상에서 데이타 충돌이 발생하게 되므로 각 기기중 어느 하나에 우선권을 주어 하나의 기기와 통신을 하게 해야 한다. 제1수신비교기(200) 및 제2수신비교기(210)는 제2마이컴(20)에서 송신한 데이타와 다른 기기에서 송신한 데이타와 비교한다. 이때 다른 기기에서 데이타를 송신하지 않을 경우 제2마이컴(20)이 보낸 데이타가 그대로 수신되기 때문에 충돌감지신호(INT0)는 발생하지 않는다(INT0='1'). 다른 기기가 데이타를 송신할 경우, 제2마이컴(20)에서 송신한 데이타나 다른 기기가 송신한 데이타를 수신하게 된다. 즉, 충돌이 발생하게 된다. 그리고 충돌감지부(320)는 충돌을 감지하여 충돌감지신호(INT0)를 로우레벨로 출력한다. 충돌감지신호를 입력받은 제2마이컴(20)은 즉시 수신모드로 동작하여 자체 송신을 멈추고 다른기기의 데이타를 수신한다(INH='1', INT0='0').
상기 충돌감지부(320)는 저항(R)과 콘덴서(C)를 병렬로 접속하여 지연부(330)를 포함하는데, 상기 지연부(330)는 비동기적으로 데이타 충돌을 감지하기 때문에 데이타 충돌감지로 인한 신호들의 지연으로 발생할 수 있는 오동작을 방지한다.
메모리(160)는 제1마이컴(10)과 제2마이컴(20)간의 데이타 송수신버퍼로 사용된다. 제1마이컴(20)이 데이타를 송신할 경우, 할당된 메모리 영역에 데이타를 기록하면 제2마이컴(20)은 현재 수행하는 프로그램을 종료한 후 또는 즉시 그 메모리 영역을 읽어봄으로써 데이타를 수신한다. 그러므로 제1마이컴(10)과 제2마이컴(20)은 보다 독립적으로 동작을 할 수 있게 되므로 프로그램 수행 효율이 높아지고 응용 프로그램을 작성할 수 있다.
이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 AMI파형의 발생과 충돌감지를 위해 회로를 간단하게 구현할 수 있고, ASIC화 시킬 경우 범용소자로 활용이 가능할 뿐만 아니라 인터페이스가 용이해진다는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 기기 인터페이스를 위한 제1마이컴(10)과 데이타 송수신제어 및 데이타 충돌감지를 위한 제2마이컴(20)과 기기간의 통신을 위한 홈버스(150)를 구비한 홈버스 시스템에 있어서, 상기 제2마이컴(20)의 송신제어신호를 입력받아 데이타 송신시에는 상기 제2마이컴(20)에서 출력하는 데이타를 송신하고, 데이타 수신시에는 데이타 송신을 차단하는 송신제어부(310)와; 상기 송신제어부(310)가 데이타 송신을 허락할때, 상기 제2마이컴(20)에서 송신한 데이타를 임시 저장하는 제1송신버퍼(180) 및 제2송신버퍼(190)와; 상기 제2마이컴(20)에서 송신한 데이타와 다른 기기에 의하여 상기 홈버스(150)를 통해 전송된 데이타를 비교하기 위한 제1수신비교기(200) 및 제2수신비교기(210)와, 상기 홈버스(150)상에서 데이타 충돌시 충돌 감지신호를 발생하여 상기 제2마이컴(20)으로 하여금 데이타 수신을 위한 우선권 제어를 동작케 하고, 데이타 충돌감지시 시간차에 의한 오동작을 방지하는 충돌감지부(320)를 포함함을 특징으로 하는 홈버스 인터페이스장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홈버스 인터페이스장치는 송신 테이타의 AMI파형 출력을 위한 트랜스(170)를 더 포함함을 특징으로 하는 홈버스 인터페이스장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충돌감지부(320)에서 시간지연에 의한 오동작 방지를 위하여 저항(R)과 콘덴서(C)를 병렬로 접속하여 구성함을 특징으로 하는 홈버스 인터페이스장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인터페이스장치는 상기 제1마이컴(10)과 제2마이컴(20)간에 데이타 송수신버퍼 메모리(160)를 더 포함함을 특징으로 하는 홈버스 인터페이스장치.
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