• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.790-791
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• 2014

본 논문에서는 처음 레이아웃을 접하는 학생들이 쉽게 레이아웃을 할 수 있도록 논리게이트의 입력 수에 따른 소스/드레인 접합면의 개수 및 출력 단자에 연결되는 드레인 접합면의 개수를 간단한 수식으로 설명하고자 한다. 일반적으로 디지털 회로에서는 직렬로 연결되는 트랜지스터의 경우 하나의 접합면으로 트랜지스터의 소스와 또 다른 트랜지스터의 드레인으로 동작하도록 레이아웃 된다. 그리고 출력 단자에 연결되는 드레인 접합면의 개수를 줄어야만 논리게이트의 동작속도를 향상시킬 수 있다. 그러므로 출력단자를 구성하는 드레인 접합의 개수를 수식으로 제시하고 설명함으로서 초보자도 쉽게 레이아웃을 할 수 있도록 하고자 한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권1호
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• pp.29-34
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• 2010

본 논문에서는 새로운 패리티 보존형 가역 논리게이트를 제안한다. 패리티 보존형 가역 논리게이트는 입력 값과 출력 값의 패리티가 같은 가역 논리게이트를 의미한다. 최근 가역 논리 게이트가 저전력 CMOS 디자인, 양자 컴퓨팅 그리고 나노 테크놀로지와 같은 분야에서 전력을 효율적으로 사용하는 방법임을 알려졌다. 그리고 패리티 체크(parity-checking)는 디지털 시스템에서 오류 주입을 확인 하는 대표적인 방법 중 하나이다. 제안하는 새로운 패리티 보존형 가역 논리게이트는 모든 boolean 함수를 구성할 수 있고, 기존의 오류 확인 boolean 함수보다 가역 논리게이트 수, garbage-output의 수 그리고 하드웨어 연산량에서 효율적으로 구성할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.54-58
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• 2007

LTPS TFT의 개발과 성능 향상은 패널에 다양한 디지털 회로를 내장하는 SOP의 비약적 발전에 기여하였다. 본 논문에서는 일반적으로 적용되는 낮은 성능의 CMOS 논리게이트를 대체할 수 있는 전류모드 논리(CML) 게이트의 설계 방법을 소개한다. CML 인버터는 낮은 로직스윙, 빠른 응답 특성을 갖도록 설계할 수 있음을 보였으며 높은 소비전력의 단점도 동작 속도가 높아질수록 CMOS의 경우와 근사해졌다. 아울러 전류 구동능력을 키울 필요가 없는 까닭에 많은 수의 소자가 사용되지만 면적은 오히려 감소하는 것을 확인하였다. 특히 비반전 및 반전 출력이 동시에 생성되므로 noise immunity가 우수하다. 다수 입력을 갖는 NAND/AND 및 NOR/OR 게이트는 같은 회로에 입력신호를 바꾸어 구현할 수 있고 MUX와 XNOR/XOR 게이트도 같은 회로를 사용하여 구현할 수 있음을 보였다. 결론적으로 CML 게이트는 다양한 함수를 단순한 몇가지의 회로로 구성할 수 있으며 낮은 소비전력, 적은 면적, 개선된 동작속도 등을 동시에 추구할 수 있는 대안임을 확인하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권4호
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• pp.481-489
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• 2024

이 연구의 목적은 다변하는 미래 교육환경에서 학생들이 디지털 리터러시를 함양할 수 있도록 디지털 논리회로의 새로운 수업 방법을 제안하는데 있다. 본 논문에서는 Tinkercad 및 디지털 논리회로 수업 방법과 관련한 선행 연구를 분석하고 Tinkercad를 디지털 논리회로 수업 설계에 적용할 수 있는 방법을 제시했다. 또한 Tinkercad를 활용한 수업 설계를 실제 수업에 적용시킨 후 설문조사를 통해 학생들이 기본 게이트의 동작 상태를 구현할 수 있는 회로를 제작할 수 있고 기본 게이트의 동작 원리를 보다 쉽게 이해할 수 있음을 도출했다. 이 연구에서 제안한 수업 설계 방법은 전기·전자 분야를 학습하고자 하는 학생들의 기초 지식 습득에 활용될 수 있을 것이다. 무엇보다 Tinkercad는 국내 뿐 아니라 해외에서도 사용되어지고 있는 클라우드 시스템 기반의 오픈 소프트웨어이기 때문에 향후에도 지속적으로 디지털 논리회로 교과의 수업에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.5-7
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• 2018

VLSI(Very large scale integration) 기술을 통한 트랜지스터의 소형화를 통해 CMOS 집적 회로의 성능은 지속적으로 발전해 왔다. 이와 같은 기술 발전에 따라 집적 회로를 구성하는 디지털 논리 요소 또한 진화를 하고 있다. 디코더는 부호화된 정보를 다시 부호화되기 전으로 되돌아가는 처리를 하는 디지털 논리 요소이며 컴퓨터 설계에서 많이 사용되는 핵심 요소이다. 본 논문에서는 양자점 셀룰라 오토마타(Quantum Cellular-Automata, QCA)를 사용하여 인에이블 입력을 가진 2-to-4 디코더를 제안하였다. 4-입력 유니버설 게이트의 하나의 입력을 1로 고정시켜 3-입력 NOR 게이트로 사용하며, 입력 값 X와 입력 값 Y의 중복된 배선 수를 감소시키고 한 배선으로 두 게이트에 입력을 연결하여 디코더의 배선 수와 배선 교차부를 최소화한다. 제안안하는 4-to-2 인에이블 디코더는 기존 디코더보다 셀의 개수와 클럭수를 감소시켜 디코더의 성능을 더 효율적으로 향상시켰다. 이를 통해 고속 회로 설계에 활용 및 높은 성능을 기대 할 수 있으며 QCA 연구에 기여할 수 있을 것으로 전망 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권3호
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• pp.43-50
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• 2005

본 논문에서는 다운 디지털 회로(DLC)를 이용하여 4치 논리 게이트를 설계하였고, 이들 게이트를 이용하여 동기식 4치 up/down 카운터를 제안하였다. 제안된 카운터는 T-type 4치 플립플롭과 $2\times1$ 임계-t 멀티플렉서로 이루어져 있고, T-type 4치 플립플롭은 D-type 4치 플립플롭과 4치 논리 게이트들(모듈러-4 가산 게이트, 4치 인버터, 항등 셀, $4\times1$ 멀티플렉서)로 구성되어 있다. 이 카운터의 모의실험 결과는 10[ns]의 지연시간과 8.48[mW]의 전력소모를 보여준다. 또한 다치논리 회로로 설계된 카운터는 상호결선과 칩 면적의 감소뿐만 아니라 디지트 확장의 용이함의 이점을 가진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.675-676
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• 2013

본 논문에서는 TDBM과 CMTEDD를 사용하여 다중출력조합디지털논리시스템 설계방법의 한가지를 제안하였다. 또한, CBDD와 CMTEDD를 기반으로 최종 조합디지털논리시스템 구성을 멀티플렉서를 사용하여 구현하였다. 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 모듈사이의 내부결선을 효과적으로 줄일 수 있으며 입력변수의 쌍과 출력함수의 쌍에 의해 게이트 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1288-1293
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• 2005

본 논문에서는 TDBM과 CMTEDD를 사용하여 다중출력조합디지털논리시스템 설계방법의 한가지를 제안하였다. 또한, CBDD와 CMTEDD를 기반으로 최종 조합디지털논리시스템 구성을 멀티플렉서를 사용하여 구현하였다. 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 모듈사이의 내부결선을 효과적으로 줄일 수 있으며 입력변수의 쌍과 출력함수의 쌍에 의해 게이트 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.271-272
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• 2014

현재 디지털 시스템 설계가 필요한 모든 유한 상태머신을 설계에는 필수적 밀리 모델이나 무어 모델이 들어간다. 그러나 각각의 기기와 기능에 따라서 밀리 모델과 무어 모델 중 어느 모델이 디지털 논리회로 설계에 효율적인지 판단이 모호한 상황이다. 이를 위해 본 논문에서는 유한 상태머신의 하나인 벤딩머신을 대상으로 밀리 모델과 무어 모델을 사용하여 설계한 후, 설계의 복잡도와 구현 게이트 수를 구하여 각 모델의 효율성에 대해 비교 분석하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.107-116
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• 2009

QCA는 현재 초고집적 저전력 디지털 시스템 구현 기술의 왕좌를 차지하고 있는 CMOS의 자리를 상속받을 가장 장래성 있는 차세대 나노 전자 소자 중 하나이다. QCA 셀의 하드웨어 기본 동작은 이미 1990년대 후반에 실험을 통하여 증명되었다. 또한 회로를 설계할 수 있는 전용설계 도구와 시뮬레이터도 개발되었다. 그러나 기존의 QCA 설계 기술은 초대규모 설계에 대한 준비가 부족하다. 본 논문은 기존의 대규모 CMOS 설계에서 사용되었던 검증 방법들과 도구를 QCA 설계에서 그대로 활용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 첫째로 셀 배치를 미리 정의된 구조에서 벗어나지 않도록 엄격하게 제한함으로써 항상 일관성 있는 디지털 동작을 보장하는 설계 규칙을 제안한다. 다음, QCA 설계의 게이트 및 상호연결 구조를 인식한 후 다수결 게이트의 입력 경로 균형과 잡음 증폭 방지 등을 포함하는 신호 충실도 보장 조건을 검사한다. 마지막으로 디지털 논리를 추출하여 OpenAccess 공통 데이터베이스로 저장하면 이미 CMOS 설계에서 사용되고 있는 풍부한 검증 툴과 연결되어 그들을 사용할 수 있게 된다. 제안된 방식을 검증하기 위해 2-비트 가산기 및 비트-직렬 가산기, 그리고 ALU 비트 슬라이스를 설계하였다. 디지털 논리를 추출하여 Verilog 넷 리스트를 생성시킨 후 상업용 소프트웨어로 시뮬레이션 하였다.