KR960016407B1 - Mcu내의 인터럽트 신호 발생회로 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

MCU내의 인터럽트 신호 발생회로

제1도는 종래 MCU의 인터럽트 신호 발생회로의 구조도.

제2도는 종래 MCU의 인터럽트 요청 신호의 타이밍 예시도.

제3도는 본 발명에 의한 인터럽트 발생회로의 구조도.

제4도는 본 발명에 의한 인터럽트 발생에 관한 순서도.

제5도는 본 발명에 의한 비교회로 실시예.

제6도는 본 발명에 의한 비교회로에서의 타이밍 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11∼14,21∼24,35∼38 : 접속단자

15 : 에지선택회로16,26 : 인터럽트 발생회로

17,27 : 레지스터18,28 : 내부버스

19,29 : MCU25 : 비교회로

39,43,45,49 : 인버터40,41 : 앤드게이트

44∼47 : 소비교회로48 : NAND 게이트

50∼53 : 레지스터의 어드레스

본 발명은 MCU(Micro-Computer-Unit)가 주변 디바이스들로부터 발생되는 인터럽트 신호의 감지 방식에 관한 것으로 특히, 외부에서 입력되는 인터럽트 신호의 유입 경로가 다수개인 경우 인터럽트 신호의 종속적인 관계시 시스템의 악영향 방지를 위해 MCU에서 설정된 인터럽트 코드와 외부에서 발생 유입되는 인터럽트 요청신호를 비교하여 동일한 경우에만 그 신호를 처리하도록하는 MCU의 인터럽트 신호 발생회로에 관한 것이다.

일반적으로, MCU는 흔히 원칩 마이크로 컴퓨터라고 칭하는 것으로 일반적인 중앙처리장치와 달리 자체적으로 CPU와 메모리(RAM,ROM) 및 주변 디바이스들과의 데이터 입출력을 위한 I/O 등을 구비하고 있어, 자동화 기기의 운영 또는 제어 및 각종 전자 제품에 이용되고 있다.

이러한, MCU에서는 적용 시스템의 운영중 주변 디바이스에서 발생되는 인터럽트 신호를 인식하고 그에따른 동작을 수행하기 위해, 주변의 다양한 디바이스들에서 제각각 발생되는 인터럽트 요청신호의 발생유무 또는 특정된 인터럽트의 발생을 확인하여 내부 CPU에 전달하는 인터럽트 발생회로가 내장되어지거나 외부에 구비되어야 하는 경우가 있다.

특히나, 종래의 MCU 중에는 특정 시스템의 운영시 운영상의 효율을 극대화 하기 위하여 임의의 동작중 해당 동작에서 발생될 수 있는 인터럽트의 종류를 미리 설정하여 놓고 이에 대응하는 인터럽트 신호의 입력시에만 인터럽트 동작을 수행하는 경우가 빈번하다. 즉, 특정 동작중 작업자의 안전사고의 위험 또는 시스템의 동작에러등 꼭 필요한 인터럽트만을 인정하는 것이다.

그에 따라, 어느정도 무시할 수 있는 인터럽트 요청을 배제하여 전체 시스템의 운영상의 효율을 높일 수 있도록 하는 방식인데, 이러한 방식을 적용하기 위한 종래의 인터럽트 발생회로의 구성을 첨부한 제1도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

우선, 일반적인 인터럽트 요청의 신호 성격을 살펴보면, 임의의 디바이스에서 발생되는 인터럽트 신호는 평상시 "로우" 또는 "하이"상태를 유지하고 있다가 인터럽트를 요청하는 경우 해당 신호를 "하이" 또는 "로우"상태로 전환하는 방식이다.

그러므로, 첨부한 제1도에서와 같이 MCU(19)에 구비되어 있는 CPU(도시하지 않았음)에서 현재 동작하는 기능에 따른 인터럽트의 코드를 내부버스(18)을 통해 전송하면, 레지스터(17)에서는 내부버스(18)를 통해 전달되는 인터럽트의 코드를 입력받아 저장하게 된다.

이후, 외부 디바이스들로부터 발생되는 인터럽트 신호를 입력받기 위한 다수개(예를들어 4개)의 단자(11∼14)에 연결되어 있는 에지선택회로(15)는 각각의 단자로부터 입력되는 인터럽트 요청신호를 받아들인 후 상기 레지스터(17)에 저장되어 있는 인터럽트 코드를 제어신호로 하여 각각의 단자(11∼14)를 통해 입력되는 신호중 인터럽트 요청이 있는가를 라이징에지나 폴링에지를 검출하고 신호의 상태가 전환됨을 검출하면 입력신호중 해당 신호를 선택하여 출력한다.

또한, 인터럽트 발생회로(16)는 상기 내부버스(18)을 통해 전달되는 MCU(19)의 제어신호에 따라 상기 에지선택회로(15)에서 출력되는 인터럽트 요청에 따른 신호전환의 에지상태에 대응하는 신호를 인터럽트 신호로 출력하게 된다.

이때, 상기 인터럽트 발생회로(16)에서는 상기 MCU(19)에서 내부버스(18)를 통해 인터럽트가 발생되어도 상관없다는 신호가 입력되어야 인터럽트 신호를 발생시켜서 MCU(19)로 보내고 상기 MCU(19)는 이에 따른 기능을 실행한다.

상술한 바와 같이 동작하는 종래 MCU 전용 인터럽트 발생회로에서의 동작을 첨부한 제2도를 참조하여 살펴보면, 제2도에 도시되어 있는 (가)∼(라)의 신호 파형은 각 신호 입력단자(11∼14)를 통해 유입되는 신호의 예를 도시한 것이다.

제2도에 도시되어 있는 신호의 파형중 (가)와 (나) 및 (라)에 도시되어 있는 신호는 "하이"상태에서 "로우"상태로 신호가 전환되어지면 해당 단자에 연결되어 있는 디바이스에서 인터럽트를 요청하는 것이며, 반면에 (다)에 도시되어 있는 신호는 "로우"상태에서 "하이"상태로 전환되면 해당 단자에 연결되어 있는 디바이스에서 인터럽트를 요청하는 것이 된다.

이때, A지점에서는 4개의 신호중 인터럽트 요청을 의미하는 하나의 폴링에지 상태가 발생됨으로 상술한 바와 같이 정상적인 동작이 수행되지만, 반면에 B지점에서는 하나의 라이징 에지상태와 또다른 하나의 폴링에지 상태가 동시에 유입됨에 따라 서로의 인터럽트 신호가 종속되는 경우가 발생되어진다.

즉, 레지스터(17)에 저장되어 있는 인터럽트 코드에 의해 에지선택회로(15)가 신호의 전환 순간을 검출하도록 제어되어 있다고 가정하면, 동일 시점에 다수의 폴링에지가 검출된다 하더라도 이들 각각은 독립적인 관계에 있으므로 MCU(19)에 미리 정해진 우선순위에 의해 선택적으로 상기 에지선택회로(15)에서 출력되지만, 동일 가정하에서 어떻 하나는 라이징에지 상태와 또다른 하나의 폴링에지 상태가 동시에 유입됨에 따라 상기 에너지선택회로(15)에서는 어떤 에지상태를 검출하여야 하는지 또는 우선순위의 관계가 모호해짐에 따라 인터럽트 신호를 발생시킬 수 없다. 더욱이 이러한 상태는 MCU에서 판단할 수 없는 애매한 상태가 유지되게 된다.

따라서, 이러한 종래의 인터럽트 신호 발생회로의 구조는 외부 인터럽트의 수가 2 이상일때 서로 독립적인 경우에만 사용할 수 있어 두개 이상의 인터럽트가 종속적인 관계를 유지한 상태에서 종래의 인터럽트 신호 발생회로에 입력되는 경우 시스템 인터럽트 등의 부정합으로 인해 시스템에 악영향을 미칠 수 있다는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 각종 디바이스들로부터 발생되는 신호중 인터럽트 요청이 존재하는가를 판단하기 위해 구비되어 있던 에지선택회로에서 종속적인 인터럽트 요청신호가 유입되면 이를 해소하지 못하는 문제점을 해소하기 위해 종속적인 인터럽트가 발생한다 하더라도 이를 처리할 수 있도록 하기 위한 MCU의 인터럽트 신호 발생회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 다수개의 주변 디바이스와 연결되어 상기 디바이스들에서 발생되는 인터럽트 요청신호를 입력받아 MCU에 인터럽트 동작을 요구하기 위한 인터럽트 발생회로에 있어서, MCU에 연결되어 내부버스를 통해 MCU로부터의 인터럽트 코드를 입력받아 저장하는 레지스터와, 외부 디바이스들로부터 발생되는 인터럽트 신호를 입력받기 위한 다수개의 단자에 연결되어 있으며 각각의 단자로부터 입력되는 인터럽트 요청신호를 받아들인 후 상기 레지스터에 저장되어 있는 인터럽트 코드와 각각의 단자를 통해 입력되는 신호치를 비교하여 동일한 경우에 한하여 인터럽트 요구신호를 출력하는 비교회로와, 상기 내부버스를 통해 전달되는 MCU의 제어신호에 따라 상기 비교회로에서 출력되는 인터럽트 요구신호에 따른 인터럽트 신호를 상기 MCU로 출력하는 인터럽트 발생회로를 포함하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 다수개의 주변 디바이스와 연결되어 상기 디바이스들에서 발생되는 인터럽트 요청신호를 입력받아 MCU에 인터럽트 동작을 요구하기 위한 인터럽트를 발생시키는 인터럽트 신호 발생방법에 있어서, MCU에서 인터럽트 코드를 결정하고, 내부버스를 통하여 레지스터에 인터럽트 코드를 저장하는 제1단계와, 비교회로에서 다수의 인터럽트 요청신호와 그에 대응하는 레지스터의 내부인터럽트 신호가 일치되는지를 비교하여 하나의 인터럽트에 대한 인터럽트 요구신호를 출력하는 제2단계와, 인터럽트 발생회로에서 MCU의 제어에 의해 인터럽트 발생신호를 출력하거나 또는 상기 제2단계를 반복실행하는 제3단계 및 상기 MCU에서 인터럽트 발생신호를 받아들이고, 인타럽트실행에 관한 각종 제어를 하는 제4단계를 포함하는데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

제3도는 본 발명에 의한 인터럽트 발생회로의 구조도이며, 제4도는 본 발명에 의한 인터럽트발생에 관한 순서도이고, 제5도는 본 발명에 의한 비교회로 실시예이다. 또한, 제6도는 본 발명에 의한 비교회로에서의 타이밍 예시도이다.

제3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 MCU의 인터럽트 신호 발생회로는 MCU(29)에 연결되어 내부버스(28)를 통해 MCU로부터의 인터럽트 코드를 입력받아 저장하는 레지스터(27)와, 외부 디바이스들로부터 발생되는 인터럽트 신호를 입력받기 위한 다수개(예를들어 4개)의 단자(21∼24)에 연결되어 있으며 각각의 단자로부터 입력되는 인터럽트 요청신호를 받아들인 후 상기 레지스터(27)에 저장되어 있는 인터럽트 코드와 각각의 단자(21∼24)를 통해 입력되는 신호치를 비교하여 동일한 경우에 한하여 인터럽트 요구신호를 출력하는 비교회로(25)와, 상기 내부버스(28)을 통해 전달되는 MCU(29)의 제어신호에 따라 상기 비교회로(25)에서 출력되는 인터럽트 요구신호에 따른 인터럽트 신호를 상기 MCU(29)로 출력하는 인터럽트 발생회로(26)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 MCU내의 인터럽트 신호 발생회로는 첨부한 제4도에 도시되어 있는 바와 같이 동작된다.

처음단계는 MCU(29)에서 다수의 인터럽트 코드를 결정하고, 내부버스(28)를 이용하여 레지스터(27)에 인터럽트 코드를 저장한다(30단계).

레지스터(27)에 연결되어 있는 비교회로(26)는 다수의 단자(21∼24)으로부터 입력되는 외부 디바이스의 인터럽트 요청신호와 그에 대응하는 레지스터(27)에 저장되어 있는 인터럽트 코드의 값이 동일하게 일치되는가를 비교하여 하나의 인터럽트에 대한 인터럽트 요구신호를 출력한다(31단계).

비교회로(25)에 연결되어 있는 인터럽트 발생회로(26)에서는 MCU(29)의 제어에 의해 인터럽트 발생신호를 출력하고, MCU의 제어에 의해 인터럽트를 발생시킬 수 없으면 32단계를 반복한다(32단계).

인터럽트 발생회로에 연결된 MCU에서 인터럽트 발생신호를 받아들이고, 인터럽트 실행에 관한 각종제어를 하여 인터럽트를 실행한다(33단계).

상기와 같이 동작하는 순서에서 비교회로의 구성을 첨부한 제5도를 참조하여 살펴보면, 제1논리연산부(44)와, 제2논리연산부(45)와, 제3논리연산부(46)와, 제4논리연산부(47)와 이 다수개의 논리연산부에 연결되어 있는 NAND 게이트(48)와, NAND 게이트에 연결되어 있는 제3인버터(49)를 포함하여 구성되며, 제1논리연산부(44)는 제1접속단자(35)에 연결되어 외부신호를 바꾸는 제1인버터(39)와 제1인버터(39)에 연결되어 제1인버터로부터 신호를 받고, 레지스터(27)에 연결되어 레지스터(27)의 제1번어드레스(50)의 신호를 받아서 두 신호를 논리연산하는 제1앤드게이트(40)와, 외부인터럽트(35)에 연결되어 인터럽트 요청신호를 받고, 레지스터(27)와 연결되어 레지스터(27)의 제1번어드레스(50)의 신호를 받아서 논리연산을 하는 제2앤드게이트(41)와 제1앤드게이트(40)와 제2앤드게이트(41)의 출력을 입력신호로 받아서 논리연산을 하는 NOR 게이트(42)와, NOR 게이트에 연결되어 NOR 게이트의 출력신호를 변환시키는 제2인버터(43)를 포함하여 구성되며 나머지 논리연산부도 같은 구성을 갖는다.

이렇게 구성된 비교회로의 동작을 첨부한 제6도를 참조하여 살펴보면, 도시된 바와 같이, 네개의 단자(35∼38)을 이용하는 MCU에서 결정한 내부인터럽트의 신호를 "1001"이라고 하고, 인터럽트 요청신호도 "1001"이라고 하면, 비교회로에서는 제1접속단자(35)으로부터는 "1"의 신호를 받아들이고, 제2접속단자(36)으로부터는 "0"의 신호를 받아들이고, 제3접속단자(37)으로부터는 "0"의 신호를 받아들이고, 제4접속단자(38)으로부터는 "1"의 신호를 받아들이게 된다.

이때, 제1논리연산부에서는 제1접속단자(35)에 연결된 제1인버터(39)가 "1"의 신호를 "0"으로 변환시켜서 제1앤드게이트(40)로 보내고, 레지스터(27)와 제1인버터(39)에 연결되어 있는 제1앤드게이트(40)는 레지스터의 제1번어드레스(50)로부터 A0신호인 "0"의 신호를 받아들이고 인버터로부터 "0"의 신호를 받아들여서 논리연산을 하여 "0"의 신호를 출력한다.

또한 레지스터(27)와 제1접속단자(35)에 연결된 제2앤드게이트(41)는 레지스터의 제1번어드레스(50)로부터 A0신호인 "1"의 신호를 받아들이고, 접속단자(35)으로부터 "1"의 신호를 받아들여서 논리연산을 하여 "1"의 신호를 출력한다.

제1앤드게이트(40)와 제2앤드게이트(41)에 연결되어 있는 NOR 게이트는 제1앤드게이트(40)로부터 "0"의 신호를 받아들이고, 제2앤드게이트(41)로부터 "1"의 신호를 받아들여서 논리연산하여 "0"의 신호를 출력하고, NOR 게이트(42)에 연결되어 있는 제2인버터(43)는 NOR 게이트로부터 "0"의 신호를 받아들이고 변환시켜서 "1"의 신호를 출력한다.

이상 제1논리연산부(44)에서는 "1"의 신호를 출력하고, 나머지 논리연산부도 같은 방법으로, 제2논리연산부(45)에서는 "1"의 신호를 출력하고, 제3논리연산부(46)에서는 "1"의 신호를 출력하고, 제4논리연산부(47)에서는 "1"의 신호를 출력하게 되며, 이 논리연산부들에 연결된 NAND 게이트(48)는 논리연산부들의 신호를 받아들여서 논리연산을 하여 "0"의 신호를 출력하여 제3인버터(49)로 보내고, NAND 게이트에 연결되어 있는 제3인버터(49)는 NAND 게이트로부터의 신호를 변환시켜서, "1"의 신호를 출력하게 된다. 즉 인터럽트 요구신호가 발생된다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 MCU의 인터럽트 신호 발생회로를 제공하여 종래 외부에서 유입되는 인터럽트 요청신호가 다수개 발생시 각 인터럽트 요청신호중 2 이상의 인터럽트 요청신호가 종속적인 상태에서 인터럽트 요청을 받아들이지 않게 되었던 문제점을 해소하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 주변 디바이스와 연결되어 상기 디바이스들에게서 발생되는 인터럽트 요청신호를 입력받아 MCU에 인터럽트 동작을 요구하기 위한 인터럽트 발생회로에 있어서, MCU에 연결되어 내부버스를 통해 MCU로부터의 인터럽트 코드를 입력받아 저장하는 레지스터와 ; 외부 디바이스들로부터 발생되는 인터럽트 신호를 입력받기 위한 다수개의 단자에 연결되어 있으며 각각의 단자로부터 입력되는 인터럽트 요청신호를 받아들인 후 상기 레지스터에 저장되어 있는 인터럽트 코드와 각각의 단자를 통해 입력되는 신호치를 비교하여 동일한 경우에 한하여 인터럽트 요구신호를 출력하는 비교회로와 ; 상기 내부버스를 통해 전달되는 MCU의 제어신호에 따라 상기 비교회로에서 출력되는 인터럽트 요구신호에 따른 인터럽트 신호를 상기 MCU로 출력하는 인터럽트 발생회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 MCU의 인터럽트 신호 발생회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 비교회로는 접속단자에 연결되어 인터럽트 요청신호를 반전시키는 제1반전소자와, 상기 제1반전소자에 연결되어 반전소자로부터 신호를 받고, 상기 레지스터에 연결되어 레지스터에서 그에 대응하는 신호를 받아서 두 신호를 논리연산하는 제1앤드게이트와, 상기 레지스터에 연결되어 레지스터의 신호를 받고 상기 접속단자에 연결되어 인터럽트 요청신호를 받아서 논리연산을 하는 제2앤드게이트와, 상기 제1앤드게이트와 제2앤드게이트에 연결되어 제1앤드게이트와 제2앤드게이트의 출력을 입력신호로 받아서 논리연산을 하는 NOR 게이트와, 상기 NOR 게이트에 연결되어 NOR 게이트의 출력신호를 반전시키는 제2반전소자를 포함하여 구성된 논리연산부와, 상기 논리연산부가 외부인터럽트 단자가 개수만큼 설치되고, 이 논리연산부의 출력신호를 받아서 논리연산하는 낸드게이트와, 상기 낸드게이트에 연결되어 낸드게이트의 출력신호를 반전시키는 반전소자를 포함하여 구성된 것이 특징인 MCU내의 인터럽트 신호 발생회로.
3. 다수개의 주변 디바이스와 연결되어 상기 디바이스들에서 발생되는 인터럽트 요청신호를 입력받아 MCU에 인터럽트 동작을 요구하기 위한 인터럽트를 발생시키는 인터럽트 신호 발생방법에 있어서, MCU에서 인터럽트 코드를 결정하고, 내부버스를 통하여 레지스터에 인터럽트 코드를 저장하는 제1단계와 ; 비교회로에서 다수의 인터럽트 요청신호와 그에 대응하는 레지스터의 내부인터럽트 신호가 일치되는지를 비교하여 하나의 인터럽트에 대한 인터럽트 요구신호를 출력하는 제2단계와 ; 인터럽트 발생회로에서 MCU의 제어에 의해 인터럽트 발생신호를 출력하거나 또는 상기 제2단계를 반복실행하는 제3단계 및 상기 MCU에서 인터럽트 발생신호를 받아들이고, 인터럽트 실행에 관한 각종 제어를 하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터럽트 발생방법.