WO2019112088A1 - 유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2019112088A1
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communication
selection control
terminal
terminals
output
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PCT/KR2017/014287
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선종현
표윤석
조한철
김병수
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주식회사 로보티즈
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation

Definitions

  • the present invention relates to a universal input / output interface apparatus and a control method thereof.
  • IOT Internet of Things
  • the core of the Internet related business is a plurality of sensors for sensing the surrounding situation and the state of the object, and communication for control.
  • a user In order to use a signal output from a plurality of sensors by connecting a core control chip such as a central processing unit (CPU), which controls a plurality of sensors and object Internet operations, a user first inputs a UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter) It is necessary to determine the communication method used by each sensor, such as a communication method or an I2C (Inter Integrated Circuit) communication method, and connect the corresponding terminal of the control chip and the sensor according to the determined communication method.
  • a core control chip such as a central processing unit (CPU), which controls a plurality of sensors and object Internet operations
  • UART Universal Asynchronous Receiver / Transmitter
  • the number of pins for connection with an external device such as a sensor is also increased as the type of user-selectable communication method increases.
  • the number of terminal connection methods of the control chip is increased corresponding to the number of communication methods to be increased, thereby reducing convenience for the user.
  • a universal input / output interface apparatus including a central processing unit including a plurality of selection control terminal groups each having a plurality of communication terminals and a plurality of selection control terminals, A plurality of selection control terminals connected to the plurality of selection control terminals and a plurality of selection control terminals connected to one of the plurality of input terminals according to a selection control signal applied to the plurality of selection control terminals, And a storage unit connected to the central processing unit and storing a value of a selection control signal output to each of the selection control terminal groups according to the determined communication method, A value stored in the storage unit, And the at least one multiplexer outputs one of the plurality of communication terminals through the at least one selection control terminal group to the output terminal of the selection control terminal group according to a signal applied to the selection control terminal through the at least one selection control terminal group. Terminal.
  • the number of the plurality of selection control terminals included in the selection control signal group may be determined according to the number of the communication terminals.
  • the number of the plurality of communication terminals can be determined according to the number of kinds of communication methods.
  • the type of the communication method may be UART communication, I2C communication, SPI (Serial Peripheral Interface) communication, ADC communication, and GPIO (general-purpose input / output) communication.
  • the plurality of communication terminals may have nine communication terminals including a UART transmission terminal, a UART reception terminal, an I2C SCL terminal, an I2C SDA terminal, an SPI MISO terminal, an SPI MOSI terminal, an SPI CS terminal, an ADC terminal and a GPIO terminal.
  • the number of the plurality of selection control terminals included in the selection control signal group may be four.
  • the number of the multiplexers may be determined according to the maximum number of communication terminals required according to the communication method.
  • the universal input / output interface device may further include a user input unit connected to the central processing unit, and the central processing unit determines a type of a communication method selected by the user using a signal applied from the user input unit .
  • One of the plurality of multiplexers may be an extra multiplexer.
  • a method of controlling a universal input / output interface device comprising: determining a communication method selected using a signal applied from a user input unit; Reading the value of the signal from the storage unit, and outputting the read selection control signal to the selected control terminal group, wherein the universal input / output interface apparatus includes a plurality of communication terminals and a plurality of selection control terminals A plurality of selection control terminals connected to each of the selection control terminals and a plurality of selection control terminals connected to the plurality of selection terminals, In accordance with the selection control signal applied to the terminal And a plurality of multiplexers each having one output terminal connected to one of the input terminals of the multiplexer.
  • the type of the communication method may be UART communication, I2C communication, SPI (Serial Peripheral Interface) communication, ADC communication, and GPIO (general-purpose input / output) communication.
  • the plurality of communication terminals may have nine communication terminals including a UART transmission terminal, a UART reception terminal, an I2C SCL terminal, an I2C SDA terminal, an SPI MISO terminal, an SPI MOSI terminal, an SPI CS terminal, an ADC terminal and a GPIO terminal.
  • a universal input / output interface device that improves the user's convenience by enabling data exchange between the CPU and the peripheral device through various communication methods using only one universal input / output interface.
  • FIG. 1 is a block diagram of a universal input / output interface apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an operational flowchart of a universal input / output interface apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the universal input / output interface apparatus 100 includes a user input unit 110 through which a user performs an input operation, a central processing unit (CPU) 120 connected to the user input unit 110, a central processing unit And a multiplexer unit 140 connected to the central processing unit 120 and having a plurality of multiplexers MUX0 to MUX3.
  • the user input unit 110 is for a user's input operation.
  • the user input unit 110 generates a signal corresponding to a user's input and outputs the signal to the central processing unit 120.
  • the central processing unit 120 determines the operation of the user input unit 110 by reading the state of the signal applied from the user input unit 110.
  • the user input unit 110 may be a keyboard, a mouse, a touch pad, or the like.
  • the central processing unit 120 is for controlling the operation of the multiplexer unit 140 according to the communication method selected by the user using the user input unit 110 and is configured to control the operation of the multiplexer unit 140 according to a communication method selected from a plurality of communication terminals D0- To select a communication terminal.
  • a user selectable communication scheme may be UART communication, I2C communication, SPI (Serial Peripheral Interface) communication, ADC communication, and GPIO (general-purpose input / output) communication.
  • I2C communication I2C communication
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • ADC communication ADC communication
  • GPIO General-purpose input / output
  • UART Tx UART transmission terminal
  • UART Rx UART reception terminal
  • I2C communication two communication terminals including I2C SCL terminal and I2C SDA terminal are required Do.
  • the SPI communication requires a total of three communication terminals including an SPI MISO (Master In Slave Out) terminal, a SPI MOSI (Master Outside In) terminal, and an SPI CS terminal.
  • SPI MISO Master In Slave Out
  • SPI MOSI Master Outside In
  • SPI CS SPI CS terminal
  • ADC terminal and GPIO terminal are required.
  • the central processing unit 120 has a total of nine communication terminals for these communication methods: UART transmission terminal, UART reception terminal, I2C SCL terminal, SDA terminal, SPI MISO terminal, SPI MOSI terminal, SPI CS Terminal, an ADC terminal, and a GPIO terminal.
  • these nine communication terminals are shown as D0 to D8 as shown in Table 1 for convenience of illustration.
  • the communication method selectable by the user is one of UART communication, I2C communication, SPI communication, ADC communication, and GPIO communication
  • the number of communication terminals required for the selected communication operation is at least one (ADC communication or GPIO communication ) And a maximum of three (in the case of SPI communication).
  • the multiplexer unit 140 includes at least three multiplexers.
  • the multiplexer unit 140 includes a total of four multiplexers including first through fourth multiplexers MUX0-MUX3, where one multiplexer (e.g., MUX3) is used for spare. That is, when one of the three multiplexers MUX0-MUX2 does not perform a normal operation, the redundant multiplexer MUX3 replaces the function of the multiplexer which does not normally operate. At this time, data related to the multiplexer unit 120 stored in the storage unit 130 in accordance with the replaced multiplexer MUX3 need to be changed.
  • one multiplexer e.g., MUX3
  • Each multiplexer selects one of a plurality of input signals input to a plurality of input terminals and outputs the selected input signals to an output terminal.
  • the input terminals are connected to nine communication terminals D0 to D8, (P0-P3).
  • a plurality of selection control terminals formed of four selection control terminals and connected to selection control terminals of the multiplexers MUX0-MUX3 are referred to as one selection control terminal group.
  • the processing unit 120 has a total of 16 selection control terminals.
  • the set of selection control terminals ⁇ (ID0-ID3), (ID4-ID7), (ID8-ID11) and (ID12-ID15) ⁇ of the selection control terminals connected to the multiplexers MUX0- This is called a selection control terminal set.
  • the user selectable communication method is UART communication, I2C communication, SPI (Serial Peripheral Interface) communication, ADC communication and GPIO (general purpose input / output) communication, (ID0 to ID3, ID4 to ID7, ID8 to ID11, and ID12 to ID15) of the central processing unit 120, respectively, connected to the nine communication terminals, And a control terminal.
  • the number of multiplexers provided in the multiplexer unit 140 is determined according to the maximum number of communication terminals required according to the communication system, and each multiplexer has a selection control terminal for outputting a selection control signal for selecting one of a plurality of input signals Is determined according to the number of communication terminals of the central processing unit 120 connected to each multiplexer.
  • ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15, and ID12-ID15 to select nine communication terminals from each of the multiplexers MUX0-MUX3 of the multiplexer unit 140, , And additionally stores information of the multiplexer which is selected for the communication method selected among the plurality of multiplexers MUX0-MUX3 and becomes the operating state (i.e., the activated state).
  • the storage unit 130 stores information on communication terminals to be selected in each of the selected multiplexers.
  • the storage unit 130 is finally output from each of the selection control terminal groups (ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, and ID12-ID15) of the central processing unit 120 according to the communication method and output to the multiplexers MUX0- The value of the selection control signal applied to the selection control terminal of the memory cell array is stored.
  • the value of the selection control signal for selecting each communication terminal in each of the multiplexers is as shown in [Table 2].
  • ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, and ID12-ID12 for selecting the UART transmission terminal UART Tx among the nine communication terminals in each of the multiplexers (MUX0-MUX3) ID15, ID8-ID11, ID12-ID15, ID12-ID15, ID12-ID15) ID15) is " 0100 ".
  • the necessary communication terminals are the UART transmission terminal (UART Tx) and the UART reception terminal (UART Rx), so that a total of four multiplexers (MUX0- The selection of the two multiplexers connected to these terminals must be made.
  • the first multiplexer MUX0 selects the UART transmission terminal UART Tx and the first multiplexer MUX0 selects the UART transmission terminal UART Tx.
  • 2 multiplexer MUX1 is set to select the UART receiving terminal UART Rx, the central processing unit 120 outputs '1000' as the selection control terminal group (ID0-ID3) connected to the first multiplexer MUX0 And outputs '0100' as the selection control terminal group (ID4-ID7) connected to the second multiplexer (MUX1).
  • the central processing unit 120 outputs a state of the selection control terminal group (ID8-ID11, ID12-ID15) connected to the remaining multiplexers MUX2 and MUX3 to a state of not outputting a selection control signal -impedance state), and controls the states of the multiplexers MUX2 and MUX3 to be non-active.
  • the first and second multiplexers MUX1 and MUX1 are activated, and the first multiplexer MUX0 is connected to nine input terminals, which are respectively connected to the nine input terminals according to the value '1000'
  • the UART transmission terminal UART Tx is connected to the output terminal P0 and the second multiplexer Mux0 is connected to the nine input terminals connected to the nine input terminals according to the value 0100, Connect the UART receiving terminal (UART Rx) to the output terminal (P1).
  • the external device to which the output terminals P0 to P4 of the multiplexer unit 140 are connected is connected to the UART transmission terminal and the UART reception terminal of the central processing unit 120 via the first and second output terminals P0 and P1 UART communication with the central processing unit 120 is performed.
  • the communication method selected by the user is the SPI communication method and the multiplexer activated when the SPI communication method among the four multiplexers (MUX0-MUX3) in the storage unit 130 is the first through third multiplexers MUX0-MUX3 )
  • the first multiplexer MUX0 is a multiplexer for the SPI MISO terminal
  • the second multiplexer MUX1 is a multiplexer for the SPI MSIO terminal
  • the third multiplexer MUX2 is a multiplexer for the SPI CS terminal do.
  • the central processing unit 120 uses the data stored in the storage unit 130 to control the activation states of the first through third multiplexers MUX0-MUX3 and the communication terminals MUX0-MUX3, .
  • the central processing unit 120 outputs a selection control signal of '1010' to the first selection control terminal group (ID0-ID3) connected to the first multiplexer (Mux0), and the second multiplexer And the selection control terminal group (ID8-ID11) connected to the third multiplexer MUX2 outputs the selection control signal of '1110' to the second selection control terminal group (ID4-ID7) .
  • the output terminal P0 of the first multiplexer MUX0 is connected to the SPI MISO terminal of the central processing unit 120 and the output terminal P1 of the second multiplexer MUX1 is connected to the SPI MOSI And the output terminal P2 of the third multiplexer MUX2 is connected to the SPI CS terminal of the central processing unit 120.
  • the external device connected to the multiplexer unit 140 is connected to the corresponding communication terminal (SPI MISO terminal, SPI MOSI terminal, SPI CS terminal) of the central processing unit 120 through these three output terminals P0-P2 And the communication operation with the central processing unit 120 can be performed by the SPI method.
  • the central processing unit 120 When the operation of the central processing unit 120 starts (S10), the central processing unit 120 reads the signal input through the user input unit 110 And determines a communication method selected by the user (S11).
  • the universal input / output interface apparatus 100 further includes an information output unit connected to the central processing unit 120, the central processing unit 120 outputs a selectable communication method to the information output unit, .
  • the central processing unit 120 determines the communication method currently in use by using the operation state data using a state flag or the like stored in the storage unit 130 (S12 ).
  • the central processing unit 120 stops the currently used communication method (S14).
  • the central processing unit 120 stops the output of the selection control signal applied to the corresponding multiplexers MUX0-MUX3 selected for the operation mode in use, thereby putting the state of the selection control terminal into the high impedance state, To perform an operation for the currently selected communication method.
  • the central processing unit 120 can perform an operation for the currently selected communication method.
  • the central processing unit 120 selects at least one multiplexer MUX0-MUX3 for the communication method selected from the plurality of multiplexers MUX0-MUX3 using the data stored in the storage unit 130, MUX0 to MUX3) (S15).
  • the central processing unit 120 outputs a selection control signal of a state determined as a corresponding selection control terminal group (ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, or ID12-ID15) connected to the selected multiplexers MUX0-MUX3 (S16).
  • the storage unit 130 stores the value of the selection control signal output to each selection control terminal group according to the determined communication mode, and the central processing unit 120 transmits the selection control signal to the multiplexer MUX0 to MUX3), the type of the communication terminal selected by each selected multiplexer (MUX0 to MUX3), and the value of the selection control signal for the type of the selected communication terminal.
  • the central processing unit 120 outputs a selection control signal in a state determined by the corresponding selection control terminal group (ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, or ID12-ID15) for the selected communication method and outputs the selection control signal to the multiplexer unit 120
  • the connection between the external device and the corresponding communication terminal of the central processing unit 120 is established.
  • the central processing unit 120 stores information on the type of the currently used communication method in the storage unit 120 (S17).
  • each selected multiplexer MUX-MUX3 is connected to the input terminal according to the value of the selection control signal applied thereto D8 of the central processing unit 120 to be connected to its own output terminals P0-P3.
  • the communication terminal of the plurality of communication terminals D0-D8 of the central processing unit 120 is connected to the external device connected to the multiplexer unit 140 in accordance with the communication method selected by the user.
  • the connection between the communication terminals D0-D8 of the central processing unit 120 and the external device is automatically performed according to the communication method desired by the user. Therefore, even if the user does not know the function and role of each output terminal of the central processing unit 120, the communication terminal corresponding to the selected communication method is connected to the external device among the plurality of output terminals, Thereby improving the stability.

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Abstract

본 발명은 유니버설 입출력 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 상기 유니버설 입출력 인터페이스 장치는 복수의 통신 단자 및 복수의 선택 제어단자를 구비한 복수의 선택 제어 단자 군을 포함하는 중앙 처리부, 상기 복수의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 복수의 입력 단자, 각 선택 제어 단자 군에 연결되어 있는 복수의 선택 제어 단자 및 상기 복수의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호에 따라 상기 복수의 입력 단자 중 하나와 연결되는 하나의 출력 단자를 각각 갖는 복수의 멀티플렉서, 그리고 상기 중앙 처리부에 연결되어 있고, 판정된 통신 방식에 따라 상기 각 선택 제어 단자 군으로 출력되는 선택 제어 신호의 값이 저장되어 있는 저장부를 포함하고, 상기 중앙 처리부는 상기 저장부에 저장되어 있는 값을 이용하여 통신 방식에 따른 적어도 하나의 선택 제어 단자 군으로 해당 상태의 선택 제어 신호를 출력하고, 적어도 하나의 멀티플렉서는 상기 적어도 하나의 선택 제어 단자 군을 통해 선택 제어 단자로 인가되는 신호에 따라 상기 복수의 통신 단자 중 하나를 상기 출력 단자에 연결시킨다.

Description

유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법
본 발명은 유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
4차 산업혁명이 진행됨에 따라, 사물 인터넷(IOT, Internet of Things) 관련 사업이 주목받고 있다.
사물 인터넷 관련 사업의 핵심은 주변 상황이나 대상물의 상태를 감지하기 위한 복수 개의 센서(sensor)와 제어를 위한 통신이다.
복수 개의 센서와 사물 인터넷 동작을 제어하는 중앙 처리부(CPU, Central processing unit) 등과 같은 핵심 제어 칩을 연결하여 복수 개의 센서에서 출력되는 신호를 이용하기 위해서는, 사용자는 먼저 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신 방식인지 I2C(Inter Integrated Circuit) 통신 방식 등과 같이 각 센서에서 사용되는 통신 방식을 판정하고, 판정된 통신 방식에 적합하게 제어 칩의 해당 단자와 센서를 연결시켜야 한다.
이로 인해, 사용자는 제어 칩의 각 핀, 즉 단자의 특성을 정확히 파악해야 판정된 통신 방식에 따른 정확한 단자 연결을 실시할 수 있는데, 이러한 연결은 제어 칩의 정확한 사양 파악과 전자 관련 지식을 기본적으로 갖추고 있는 사용자만이 가능하다.
또한, 사용자의 선택 가능한 통신 방식의 종류가 증가할수록 센서 등의 외부 기기와의 연결을 위한 핀의 개수 역시 증가하게 된다.
따라서, 증가되는 통신 방식의 수에 대응되게 제어 칩의 단자 연결 방식 역시 증가하여, 사용자의 편의성이 감소하게 된다.
(선행기술문헌}
(특허문헌)
대한민국 공개특허 제10-2006-0055595호(공개일: 2006년 05월 24일, 발명의 명칭: 칩 테스트를 위한 테스트 억세스 포트의 간소화 장치)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 유니버설 입출력 인터페이스만으로도 다양한 통신 방식으로 CPU와 주변기기 간의 데이터 교환을 가능케 함으로써 사용자의 편의성을 향상시키는 유니버설 입출력 인터페이스 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치는 복수의 통신 단자 및 복수의 선택 제어단자를 각각 구비한 복수의 선택 제어 단자 군을 포함하는 중앙 처리부, 상기 복수의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 복수의 입력 단자, 각 선택 제어 단자 군에 연결되어 있는 복수의 선택 제어 단자 및 상기 복수의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호에 따라 상기 복수의 입력 단자 중 하나와 연결되는 하나의 출력 단자를 각각 갖는 복수의 멀티플렉서, 그리고 상기 중앙 처리부에 연결되어 있고, 판정된 통신 방식에 따라 상기 각 선택 제어 단자 군으로 출력되는 선택 제어 신호의 값이 저장되어 있는 저장부를 포함하고, 상기 중앙 처리부는 상기 저장부에 저장되어 있는 값을 이용하여 통신 방식에 따른 적어도 하나의 선택 제어 단자 군으로 해당 상태의 선택 제어 신호를 출력하고, 적어도 하나의 멀티플렉서는 상기 적어도 하나의 선택 제어 단자 군을 통해 선택 제어 단자로 인가되는 신호에 따라 상기 복수의 통신 단자 중 하나를 상기 출력 단자에 연결시킨다.
상기 선택 제어 신호 군에 포함되는 복수의 선택 제어 단자의 개수는 상기 복수의 통신 단자의 개수에 따라 정해질 수 있다.
상기 복수의 통신 단자의 개수는 상기 통신 방식의 종류의 수에 따라 정해질 수 있다.
상기 통신 방식의 종류는 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신일 수 있다.
상기 복수의 통신 단자는 UART 전송 단자, UART 수신 단자, I2C SCL 단자, I2C SDA 단자, SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자, ADC 단자 및 GPIO 단자로 이루어진 9개의 통신 단자를 가질 수 있다.
상기 선택 제어 신호 군에 포함되는 복수의 선택 제어 단자의 개수는 4개일 수 있다.
상기 멀티플렉서의 개수는 통신 방식에 따른 필요한 최대 통신 단자 수에 따라 정해질 수 있다.
상기 특징에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치는 상기 중앙 처리부에 연결되어 있는 사용자 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 중앙 처리부는 상기 사용자 입력부로부터 인가되는 신호를 이용하여 사용자에 의해 선택된 통신 방식의 종류를 판정할 수 있다.
상기 복수의 멀티플렉서 중 하나는 여분의 멀티플렉서일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치의 제어 방법은 사용자 입력부로부터 인가되는 신호를 이용하여 선택된 통신 방식을 판정하는 단계, 그리고 상기 통신 방식에 따라서 복수의 선택 제어 단자 군으로 각각 출력되는 선택 제어 신호의 값을 저장부에서 읽어오는 단계, 그리고 읽어온 상기 선택 제어 신호를 각각 해당 선택 제어 단자 군으로 출력하는 단계를 포함하고, 상기 유니버설 입출력 인터페이스 장치는 복수의 통신 단자 및 복수의 선택 제어단자를 구비한 복수의 선택 제어 단자 군을 포함하는 중앙 처리부, 그리고 상기 복수의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 복수의 입력 단자, 각 선택 제어 단자 군에 연결되어 있는 복수의 선택 제어 단자 및 상기 복수의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호에 따라 상기 복수의 입력 단자 중 하나와 연결되는 하나의 출력 단자를 각각 갖는 복수의 멀티플렉서를 포함한다.
상기 통신 방식의 종류는 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신일 수 있다.
상기 복수의 통신 단자는 UART 전송 단자, UART 수신 단자, I2C SCL 단자, I2C SDA 단자, SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자, ADC 단자 및 GPIO 단자로 이루어진 9개의 통신 단자를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 유니버설 입출력 인터페이스만으로도 다양한 통신 방식으로 CPU와 주변기기 간의 데이터 교환을 가능케 함으로써 사용자의 편의성을 향상시키는 유니버설 입출력 인터페이스 장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 데이터 통신 포트의 소켓을 다양한 통신 방식마다 회로 기판에 설치할 필요가 없으므로, 통신용 포트가 차지하는 면적을 줄여 제어용 회로 기판의 면적을 효과적으로 활용하거나 제어용 회로 기판의 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 데이터 통신 포트의 핀 배열을 소프트웨어적으로 변경할 수 있으므로, 사용자로 하여금 회로 설계 및 프로그래밍의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치의 동작 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 1을 참고로 하면, 본 예의 유니버설 입출력 인터페이스 장치(100)는 사용자의 입력동작이 이루어지는 사용자 입력부(110), 사용자 입력부(110)에 연결되어 있는 중앙 처리부(CPU)(120), 중앙 처리부(120)에 연결되어 있는 저장부(130), 그리고 중앙 처리부(120)에 연결되어 있고 복수 개의 멀티플렉서(MUX0~MUX3)를 구비하고 있는 멀티플렉서부(140)를 구비한다.
사용자 입력부(110)는 이미 기술한 것처럼 사용자의 입력 동작을 위한 것으로 사용자의 입력에 따라 해당 상태의 신호를 생성하여 중앙 처리부(120)로 출력한다.
따라서, 중앙 처리부(120)는 사용자 입력부(110)로부터 인가되는 신호의 상태를 판독하여 사용자 입력부(110)의 동작을 판단한다.
이러한 사용자 입력부(110)는 키보드(keyboard), 마우스(mouse) 또는 터치 패드(touch pad) 등일 수 있다.
중앙 처리부(120)는 사용자 입력부(110)를 이용하여 사용자에 의해 선택된 통신 방식에 따라 멀티플렉서부(140)의 동작을 제어하기 위한 것으로, 복수 개의 통신 단자(D0-D8) 중에서 선택된 통신 방식을 따른 통신 단자를 선택하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 하나의 예로서, 사용자에 의해 선택 가능한 통신 방식은 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신일 수 있다.
이때, UART 통신을 위해서는 UART 전송 단자(UART Tx)와 UART 수신 단자(UART Rx)와 같이 2개의 통신 단자가 필요하며, I2C 통신을 위해서는 I2C SCL 단자와 I2C SDA 단자로 이루어진 2개의 통신 단자가 필요하다.
또한, SPI 통신은 SPI MISO(Master In Slave Out) 단자, SPI MOSI(Master Out slave In) 단자 및 SPI CS 단자로 이루어진 총 3개의 통신 단자가 필요하며, ADC 통신과 GPIO 통신은 각각 하나의 통신 단자인 ADC 단자와 GPIO 단자가 필요하다.
따라서, 본 예의 경우, 중앙 처리부(120)는 이들 통신 방식을 위한 총 9개의 통신 단자, 즉, UART 전송 단자, UART 수신 단자, I2C SCL 단자, SDA 단자, SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자, ADC 단자 및 GPIO 단자를 구비하고 있고, 도 1에서 이들 9개의 통신 단자는 도시의 편의상 [표 1]과 같이 각각 D0 내지 D8로 도시된다.
D0 UART 전송 단자(UART Tx)
D1 UART 수신 단자(UART Rx)
D2 I2C SCL 단자
D3 I2C SDA 단자
D4 SPI MISO 단자
D5 SPIO MOSI 단자
D6 SPI CS 단자
D7 ADC 단자
D8 GPIO 단자
이와 같이, 사용자에 의해 선택 가능한 통신 방식이 UART 통신, I2C 통신, SPI 통신, ADC 통신 및 GPIO 통신 중 하나인 경우, 선택된 통신 동작을 위해 필요한 통신 단자 수는 최소 1개(ADC 통신 또는 GPIO 통신인 경우)이고 최대 3개(SPI 통신인 경우)가 된다.
따라서, 멀티플렉서부(140)의 출력단자에 연결되어 중앙 처리부(120)의 9개의 통신 단자(D0-D8) 중 해당 통신 단자와 연결되어 중앙 처리부(120)와의 통신 동작을 실시하는 외부 기기(예, 센서)와 연결되는 멀티플렉서부(140)는, 본 예의 경우, 최소 3개의 출력 단자를 구비해야 하므로, 멀티플렉서부(140)는 최소 3개의 멀티플렉서를 구비한다.
본 예의 경우, 멀티플렉서부(140)는 제1 내지 제4 멀티플렉서(MUX0-MUX3)로 이루어진 총 4개의 멀티플렉서를 구비하고 있고, 이 때, 하나의 멀티플렉서(예, MUX3)는 예비용으로 사용된다. 즉, 세 개의 멀티플렉서(MUX0-MUX2) 중 하나가 정상적인 동작을 수행하지 않을 경우 예비용 멀티플렉서(MUX3)가 정상적으로 동작하지 않는 멀티플렉서의 기능을 대신하게 된다. 이때, 교체된 멀티플렉서(MUX3)에 맞게 저장부(130)에 저장되어 있는 멀티플렉서부(120) 관련 데이터는 변경되어야 함은 당연하다.
각 멀티플렉서는 이미 알려진 것처럼, 복수 개의 입력 단자로 입력되는 복수 개의 입력 신호 중에서 하나를 선택하여 출력단자로 출력하는 것으로서, 9개의 통신 단자(D0-D8)에 각각 연결되는 입력 단자와 하나의 출력 단자(P0-P3)를 구비한다.
또한, 각 멀티플렉서는 9개의 통신 단자 중 하나를 선택해야 하므로, 각 멀티플렉서의 선택 동작을 제어하는 선택 제어 단자 수 즉, 선택 제어 신호의 비트 수(n)는 (2n)의 값이 9 이상이어야 하므로, 본 예의 경우 n=4가 된다. 이때, 4개의 선택 제어 단자로 이루어져 해당 멀티플렉서(MUX0-MUX3)의 선택 제어 단자에 연결되는 복수 개의 선택 제어 단자를 하나의 선택 제어 단자 군이라 한다.
따라서, 각 멀티플렉서(MUX0-MUX3)의 제어 단자에 연결되는 중앙 처리부(120)의 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11 및 ID12-ID15)의 수는 4개씩이므로, 중앙 처리부(120)는 총 16개의 선택 제어 단자를 구비한다. 본 예에서, 각 멀티플렉터(MUX0-MUX3)에 정해진 개수만큼 연결되어 있는 선택 제어 단자의 집합{(ID0-ID3), (ID4-ID7), (ID8-ID11) 및 (ID12-ID15)}을 선택 제어 단자 집합이라 한다.
따라서, 본 예의 경우, 사용자에 의해 선택 가능한 통신 방식이 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신인 경우, 각 멀티플렉서는 이들 통신을 위한 9개의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 9개의 입력단자와 중앙 처리부(120)의 해당 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15)에 각각 연결되는 네 개의 선택 제어 단자를 구비한다.
이처럼, 멀티플렉서부(140)에 구비되는 멀티플렉서의 개수는 통신 방식에 따른 필요한 최대 통신 단자 수에 따라 정해지고, 각 멀티플렉서에서 복수 개의 입력 신호 중 하나를 선택하기 위한 선택 제어 신호를 출력하는 선택 제어 단자의 수는 각 멀티플렉서에 연결되는 중앙 처리부(120)의 통신 단자 수에 따라 정해진다.
저장부(130)는 멀티플렉서부(140)의 각 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에서 9개의 통신 단자 각각을 선택하기 위해 각 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15)에 인가되는 선택 제어 신호이 값이 저장되어 있고, 추가적으로 복수의 멀티플렉서(MUX0-MUX3) 중에서 선택된 통신 방식을 위해 선택되어 동작 상태(즉, 활성화 상태)가 되는 멀티플렉서의 정보가 저장되어 있다.
또한, 저장부(130)에는, 이에 더하여, 선택된 멀티플렉서 각각에서 선택되어야 할 통신 단자에 대한 정보도 저장되어 있다.
따라서, 저장부(130)는 결국 통신 방식에 따라 중앙 처리부(120)의 각 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15)에서 출력되어 멀티플렉서(MUX0-MUX3)의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호의 값이 저장되어 있다.
하나의 예로서, 각 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에서 각 통신 단자를 선택하기 위한 선택 제어 신호의 값은 다음의 [표 2]와 같다.
멀티플렉서 멀티플렉서의 출력단자 선택 제어 신호의 값
ID0 ID1 ID2 ID3
MUX0 UART Tx 단자 1 0 0 0
UART Rx 단자 0 1 0 0
I2C SCL 단자 1 1 0 0
I2C SDA 단자 0 0 1 0
SPI MISO 단자 1 0 1 0
SPIO MOSI 단자 0 1 1 0
SPI CS 단자 1 1 1 0
ADC 단자 0 0 0 1
GPIO 단자 0 0 0 0
멀티플렉서 멀티플렉서의 출력단자 선택 제어 신호의 값
ID4 ID5 ID6 ID7
MUX1 UART Tx 단자 1 0 0 0
UART Rx 단자 0 1 0 0
I2C SCL 단자 1 1 0 0
I2C SDA 단자 0 0 1 0
SPI MISO 단자 1 0 1 0
SPIO MOSI 단자 0 1 1 0
SPI CS 단자 1 1 1 0
ADC 단자 0 0 0 1
GPIO 단자 0 0 0 0
멀티플렉서 멀티플렉서의 출력단자 선택 제어 신호의 값
ID8 ID9 ID10 ID11
MUX2 UART Tx 단자 1 0 0 0
UART Rx 단자 0 1 0 0
I2C SCL 단자 1 1 0 0
I2C SDA 단자 0 0 1 0
SPI MISO 단자 1 0 1 0
SPIO MOSI 단자 0 1 1 0
SPI CS 단자 1 1 1 0
ADC 단자 0 0 0 1
GPIO 단자 0 0 0 0
멀티플렉서 멀티플렉서의 출력단자 선택 제어 신호의 값
ID12 ID13 ID14 ID15
MUX3 UART Tx 단자 1 0 0 0
UART Rx 단자 0 1 0 0
I2C SCL 단자 1 1 0 0
I2C SDA 단자 0 0 1 0
SPI MISO 단자 1 0 1 0
SPIO MOSI 단자 0 1 1 0
SPI CS 단자 1 1 1 0
ADC 단자 0 0 0 1
GPIO 단자 0 0 0 0
[표 2]를 참고하면, 각 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에서 9개의 통신 단자 중 UART 전송 단자(UART Tx)를 선택하기 위한 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15)의 값(즉 선택 제어 신호의 값)은 '1000'이 되고, UART 수신 단자(UART Rx)를 선택하기 위한 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11, ID12-ID15)의 값은 '0100'이 된다.
이로 인해, 하나의 예로서, 사용자에 의해 선택된 통신 방식이 UART 통신 방식일 때, 필요한 통신 단자는 UART 전송 단자(UART Tx)와 UART 수신 단자(UART Rx)이므로, 총 네 개의 멀티플렉서(MUX0-MUX3) 중에서 이들 단자에 각각 연결되어 있는 두 개의 멀티플렉서의 선택이 이루어져야 한다.
이때, 저장부(130)에 UART 통신을 위해 동작되는 멀티플렉서의 종류가 제1 및 제2 멀티플렉서(MUX0, MUX1)이고, 제1 멀티플렉서(MUX0)는 UART 전송 단자(UART Tx)를 선택하고, 제2 멀티플렉서(MUX1)는 UART 수신 단자(UART Rx)를 선택하는 것으로 정해져 있으면, 중앙 처리부(120)는 제1 멀티플렉서(MUX0)에 연결된 선택 제어 단자 군(ID0-ID3)으로는 '1000'을 출력하고, 제2 멀티플렉서(MUX1)에 연결된 선택 제어 단자 군(ID4-ID7)으로는 '0100'을 출력한다. 이때, 중앙 처리부(120)는 나머지 멀티플렉서(MUX2, MUX3)에 각각 연결되는 선택 제어 단자 군(ID8-ID11, ID12-ID15)의 상태를 선택 제어 신호를 출력하지 않는 상태[예, 하이 임피던스(high-impedance) 상태]로 유지하여, 해당 멀티플렉서(MUX2, MUX3)의 상태를 비활성 상태(non-active)로 제어한다.
이로 인해, 제1 및 제2 멀티플렉서(MUX1, MUX1)는 동작이 활성화되어(active), 제1 멀티플렉서(MUX0)는 전송된 선택 제어 신호의 값인 '1000'에 따라 9개의 입력단자에 각각 연결된 9개의 통신 단자 중에서 UART 전송 단자(UART Tx)를 출력단자(P0)에 연결시키고, 제2 멀티플렉서(MUX0)는 전송된 선택 제어 신호의 값인 '0100'에 따라 9개의 입력단자에 각각 연결된 9개의 통신 단자 중에서 UART 수신 단자(UART Rx)를 출력단자(P1)에 연결시킨다.
따라서, 멀티플렉서부(140)의 출력단자(P0-P4)가 연결되는 외부 기기는 제1 및 제2 출력단자(P0, P1)를 통해 중앙 처리부(120)의 UART 전송 단자와 UART 수신 단자에 연결되어 중앙 처리부(120)와의 UART 통신을 실시하게 된다.
다른 예로서, 사용자에 의해 선택된 통신 방식이 SPI 통신 방식이고, 저장부(130)에 네 개의 멀티플렉서(MUX0-MUX3) 중에서 SPI 통신 방식일 때 활성화되는 멀티플렉서가 제1 내지 제3 멀티플렉서(MUX0-MUX3)이며 제1 멀티플렉서(MUX0)는 SPI MISO 단자를 위한 멀티플렉서이고, 제2 멀티플렉서(MUX1)는 SPI MSIO 단자를 위한 멀티플렉서이며, 제3 멀티플렉서(MUX2)는 SPI CS 단자를 위한 멀티플렉서로 정해진 경우를 설명한다.
이때, 중앙 처리부(120)는 저장부(130)에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 제1 내지 제3 멀티플렉서(MUX0-MUX3)의 활성화 상태와 각 선택된 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에서 선택되어야 하는 통신 단자를 확인한다.
확인된 상태에 기초하여, 중앙 처리부(120)는 제1 멀티플렉서(MUX0)에 연결된 제1 선택 제어 단자 군(ID0-ID3)으로 '1010'의 선택 제어 신호를 출력하고, 제2 멀티플렉서(MUX21)에 연결된 제2 선택 제어 단자 군(ID4-ID7)로 '0110'의 선택 제어 신호를 출력하며, 제3 멀티플렉서(MUX2)에 연결된 선택 제어 단자 군(ID8-ID11)로는 '1110'의 선택 제어 신호를 출력한다.
이로 인해, 제1 멀티플렉서(MUX0)의 출력단자(P0)는 중앙 처리부(120)의 SPI MISO 단자에 연결되고, 제2 멀티플렉서(MUX1)의 출력단자(P1)는 중앙 처리부(120)의 SPI MOSI 단자에 연결되며, 제3 멀티플렉서(MUX2)의 출력단자(P2)는 중앙 처리부(120)의 SPI CS 단자에 연결된다.
따라서, 멀티플렉서부(140)와 연결된 외부 기기는 이들 세 개의 출력 단자(P0-P2)를 통해 중앙 처리부(120)의 해당 통신 단자(SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자)와 연결된 상태가 되어, SPI 방식으로 중앙 처리부(120)와의 통신 동작이 이루어질 수 있게 된다.
그러면, 이러한 구조를 갖는 유니버설 입출력 인터페이스 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다.
유니버설 입출력 인터페이스 장치(100)의 동작에 필요한 전원 공급이 이루어져, 중앙 처리부(120)의 동작의 동작이 시작되면(S10), 중앙 처리부(120)는 사용자 입력부(110)를 통해 입력되는 신호를 판독하여 사용자에 의해 선택된 통신 방식을 판정한다(S11).
이때, 유니버설 입출력 인터페이스 장치(100)가 중앙 처리부(120)에 연결되는 정보 출력부를 더 구비할 경우, 중앙 처리부(120)는 정보 출력부로 선태 가능한 통신 방식을 출력하여 사용자에게 선택 가능한 통신 방식의 종류를 알려줄 수 있다.
사용자에 의해 선택된 통신 방식이 판정되면, 중앙 처리부(120)는 저장부(130)에 저장되어 있는 상태 플래그(state flag) 등을 이용한 동작 상태 데이터를 이용하여 현재 사용 중인 통신 방식을 판정한다(S12).
현재 사용 중인 통신 방식이 존재하는 상태로 판단되면(S13), 중앙 처리부(120)는 현재 사용 중인 통신 방식을 중지한다(S14).
예를 들어, 중앙 처리부(120)는 사용 중인 동작 방식을 위해 선택된 해당 멀티플렉서(MUX0-MUX3)로 인가되는 선택 제어 신호의 출력을 중지하여 해당 선택 제어 단자의 상태를 하이임피던스 상태로 만들어, 사용자에 의해 현재 새롭게 선택된 통신 방식을 위한 동작을 실시할 수 있도록 한다.
하지만, 현재 사용 중인 통신 방식이 존재하지 않는 경우(S13), 중앙 처리부(120)는 현재 선택된 통신 방식을 위한 동작을 실시할 수 있도록 한다.
따라서, 중앙 처리부(120)는 저장부(130)에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 복수의 멀티플렉서(MUX0-MUX3) 중에서 선택된 통신 방식을 위한 적어도 하나의 멀티플렉서(MUX0-MUX3)를 선택하고 선택된 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에 대한 선택 제어 신호의 값을 판정한다(S15).
그런 다음, 중앙 처리부(120)는 선택된 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에 연결된 해당 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11 또는 ID12-ID15)으로 판정된 상태의 선택 제어 신호를 출력한다(S16).
이미 설명한 것처럼, 저장부(130)에는 판정된 통신 방식에 따라 각 선택 제어 단자 군으로 출력되는 선택 제어 신호의 값이 저장되어 있어, 중앙 처리부(120)는 판정된 통신 방식에 따라 선택되는 멀티플렉서(MUX0- MUX3)의 종류, 각 선택된 멀티플렉서(MUX0-MUX3)에 의해 선택되는 통신 단자의 종류, 그리고 선택되는 통신 단자의 종류를 위한 선택 제어 신호의 값을 판정하게 된다.
따라서, 중앙 처리부(120)는 선택된 통신 방식을 위한 해당 선택 제어 단자 군(ID0-ID3, ID4-ID7, ID8-ID11 또는 ID12-ID15)으로 정해진 상태의 선택 제어 신호를 출력해, 멀티플렉서부(120)를 통해 외부 기기와 중앙 처리부(120)의 해당 통신 단자 간의 연결이 이루어지도록 한다.
그런 다음, 중앙 처리부(120)는 현재 사용 중인 통신 방식의 종류에 대한 정보를 저장부(120)에 저장한다(S17).
이와 같이, 선택된 통신 방식에 대응하는 각 선택된 멀티플렉서(MUX0-MUX3)로 해당 상태의 선택 제어 신호가 인가되면, 각 선택된 멀티플렉서(MUX-MUX3)는 인가되는 선택 제어 신호의 값에 따라 입력단자에 연결되는 중앙 처리부(120)의 복수의 통신 단자(D0-D8) 중에서 해당하는 하나의 통신 단자를 선택해 자신의 출력 단자(P0-P3)와 연결시킨다.
이로 인해, 사용자가 선택된 통신 방식에 맞게 중앙 처리부(120)의 복수의 통신 단자(D0-D8) 중에서 해당 통신 단자와 멀티플렉서부(140)에 연결된 외부 기기와의 연결이 이루어지게 된다.
이러한 본 예에 따르면, 사용자가 원하는 통신 방식에 따라 중앙 처리부(120)의 통신 단자(D0-D8)와 외부 기기와의 연결이 자동으로 이루어지게 된다. 따라서, 사용자는 중앙 처리부(120)의 각 출력 단자의 기능이나 역할을 정확히 알지 못해도 복수의 출력 단자 중에서 자신이 선택된 통신 방식에 맞는 통신 단자와 해당 외부 기기와의 연결이 이루어지게 되므로, 사용자의 편리성이 향상된다.
또한, 각 통신 방식에 대응되게 중앙 처리부(120)의 해당 통신 단자와 연결된 별도의 소켓을 회로 기판 상에 설치할 필요가 없으므로, 회로 설계 시 필요한 공간이 줄어들어 공간적인 여유도가 증가하고 설계된 회로 크기를 감소시켜 회로를 소형화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 유니버설 입출력 인터페이스 장치 및 그 제어 방법의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 복수의 통신 단자 및 복수의 선택 제어단자를 각각 구비한 복수의 선택 제어 단자 군을 포함하는 중앙 처리부,
    상기 복수의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 복수의 입력 단자, 각 선택 제어 단자 군에 연결되어 있는 복수의 선택 제어 단자 및 상기 복수의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호에 따라 상기 복수의 입력 단자 중 하나와 연결되는 하나의 출력 단자를 각각 갖는 복수의 멀티플렉서, 그리고
    상기 중앙 처리부에 연결되어 있고, 판정된 통신 방식에 따라 상기 각 선택 제어 단자 군으로 출력되는 선택 제어 신호의 값이 저장되어 있는 저장부
    를 포함하고,
    상기 중앙 처리부는 상기 저장부에 저장되어 있는 값을 이용하여 통신 방식에 따른 적어도 하나의 선택 제어 단자 군으로 해당 상태의 선택 제어 신호를 출력하고,
    적어도 하나의 멀티플렉서는 상기 적어도 하나의 선택 제어 단자 군을 통해 선택 제어 단자로 인가되는 신호에 따라 상기 복수의 통신 단자 중 하나를 상기 출력 단자에 연결시키는
    유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 선택 제어 신호 군에 포함되는 복수의 선택 제어 단자의 개수는 상기 복수의 통신 단자의 개수에 따라 정해지는 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 통신 단자의 개수는 상기 통신 방식의 종류의 수에 따라 정해지는 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 통신 방식의 종류는 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신인 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 복수의 통신 단자는 UART 전송 단자, UART 수신 단자, I2C SCL 단자, I2C SDA 단자, SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자, ADC 단자 및 GPIO 단자로 이루어진 9개의 통신 단자를 갖는 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 선택 제어 신호 군에 포함되는 복수의 선택 제어 단자의 개수는 4개인 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 멀티플렉서의 개수는 통신 방식에 따른 필요한 최대 통신 단자 수에 따라 정해지는 유니버설 입출력 인터페이스 장치
  8. 제1항에서,
    상기 중앙 처리부에 연결되어 있는 사용자 입력부를 더 포함하고,
    상기 중앙 처리부는 상기 사용자 입력부로부터 인가되는 신호를 이용하여 사용자에 의해 선택된 통신 방식의 종류를 판정하는 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 복수의 멀티플렉서 중 하나는 여분의 멀티플렉서인 유니버설 입출력 인터페이스 장치.
  10. 유니버설 입출력 인터페이스 장치의 제어 방법에서,
    사용자 입력부로부터 인가되는 신호를 이용하여 선택된 통신 방식을 판정하는 단계, 그리고
    상기 통신 방식에 따라서 복수의 선택 제어 단자 군으로 각각 출력되는 선택 제어 신호의 값을 저장부에서 읽어오는 단계, 그리고
    읽어온 상기 선택 제어 신호를 각각 해당 선택 제어 단자 군으로 출력하는 단계
    를 포함하고,
    상기 유니버설 입출력 인터페이스 장치는,
    복수의 통신 단자 및 복수의 선택 제어단자를 구비한 복수의 선택 제어 단자 군을 포함하는 중앙 처리부, 그리고
    상기 복수의 통신 단자에 각각 연결되어 있는 복수의 입력 단자, 각 선택 제어 단자 군에 연결되어 있는 복수의 선택 제어 단자 및 상기 복수의 선택 제어 단자로 인가되는 선택 제어 신호에 따라 상기 복수의 입력 단자 중 하나와 연결되는 하나의 출력 단자를 각각 갖는 복수의 멀티플렉서
    를 포함하는
    유니버설 입출력 인터페이스 장치의 제어 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 통신 방식의 종류는 UART 통신, I2C 통신, SPI(Serial Peripheral Interface) 통신, ADC 통신 및 GPIO(General-purpose input/output) 통신인 유니버설 입출력 인터페이스 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 복수의 통신 단자는 UART 전송 단자, UART 수신 단자, I2C SCL 단자, I2C SDA 단자, SPI MISO 단자, SPI MOSI 단자, SPI CS 단자, ADC 단자 및 GPIO 단자로 이루어진 9개의 통신 단자를 갖는 유니버설 입출력 인터페이스 장치의 제어 방법.
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