• 제목/요약/키워드: 마이크로프로세서 시스템

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FPGA를 이용한 DC Motor의 속도제어에 관한 연구 (The study on Speed Control of DC Motor using FPGA)

  • 서용원;김윤서;양오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.971-974
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    • 2003
  • 본 논문은 DC Motor의 속도 제어를 위해서는 속도를 결정해주는 PWM 출력과 Motor의 속도를 측정할 수 있는 고속카운터가 필요하며 설정한 값과 실제 출력되는 값을 동일하게 만들어주는 제어부분을 구현하여야 하며 시스템을 구성하기 위한 주변 I/O도 구성되어야 한다. 기존 마이크로프로세서로 구현을 하게 되면 PWM 출력과 제어 알고리즘에 대한 연산 및 주변 I/O에 대한 구현이 용이하겠지만 DC Motor의 Encoder에서 나오는 신호를 카운터하기에는 부족한 측면이 많으며 마이크로프로세서의 연산처리 과정에 따라 제어 알고리즘 연산에 소비되는 시간도 FPGA로 구현한 시스템보단 상대적으로 여유가 없다. 본 논문에서는 FPGA만을 이용하여 PWM, HSC, PID, 주변 I/O등을 하나의 Chip에 System On Chip화함으로 실제 시스템에 적용할 때 제어시스템의 소형화와 제어대상을 고속의 정확성있는 제어시스템을 연구 하였다.

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이차 권선형 유도기의 불규칙입력에너지 발전시스템에의 적용 (An Application of secondary wound type Induction machine for random wave generation sysytem)

  • 김문환;김순호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.771-774
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    • 2009
  • 불규칙입력에너지 발전시스템에 이차여자 권선형 유도기를 적용하고 그의 해석에 대하여 다루었다. 불규칙적으로 변화하는 입력에너지에서 안정된 출력에너지를 얻기 위하여 시스템의 과도적 상태를 해석할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 교류기해석에 사용되는 2축 이론으로 1, 2차 측 전류, 전압, 출력 등 변수의 값을 해석할 수 있게 하였다. 최종적으로 전압전원형 인버터를 마이크로프로세서를 이용하여 안정된 출력을 얻는데 성공하였다.

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DMA(Direct Memory Access)을 이용한 SDRAM의 고속 인터페이스 (SDRAM Fast Accession By DMA (Direct Memory Access))

  • 김진완;조현묵
    • 전기전자학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • 본 논문에서는 마이크로프로세서와 주변블록 사이에서 SDRAM을 사용함에 있어서 DMA(Direct Memory Access)에 의한 효율적인 SDRAM 접근방식을 제시하고 있다. 여기에서 마이크로프로세서는 AMBA 버스를 통해서 SDRAM에 접근을 하고 DMA는 DMA 전용 버스를 통해서 SDRAM에 접근한다. 마이크로프로세서가 SDRAM에 접근하지 않고 다른 레지스터에 접근하거나, 아니면 마이크로프로세서 캐쉬에서 히트(hit)신호가 발생하여 SDRAM에 접근할 필요가 없을 때에 주변 블록에서는 DMA를 통해서 SDRAM에 접근하여 데이타를 읽거나 쓰기 동작을 통해서 SDRAM을 효율적으로 사용할 수 있다. 이 방법은 DMA가 마이크로프로세서의 SDRAM 억세스를 최소한의 방해로 SDRAM을 사용할 수 있다. 이와 같은 방법을 이용함으로써 전체적인 시스템 효율을 높여 약 16.8% 정도의 성능 향상 효과를 가져옴을 확인 할 수 있었다.

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uC/OS-II 실시간 커널의 가상화를 위한 하이퍼바이저 구현 (Implementation of Hypervisor for Virtualizing uC/OS-II Real Time Kernel)

  • 신동하;김지연
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.103-112
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    • 2007
  • 본 논문은 uC/OS-II 실시간 커널이 관리하는 주 자원인 마이크로프로세서와 메모리를 가상화하여 하나의 마이크로프로세서 상에서 다수의 uC/OS-II 실시간 커널을 수행시키는 하이퍼바이저를 구현하였다. 마이크로프로세서는 uC/OS-II 실시간 커널이 처리하는 인터럽트들을 제어하는 알고리즘을 적용하여 가상화하고 메모리는 물리적 메모리를 파티션하는 방식을 사용하여 가상화한다. 개발된 하이퍼바이저 프로그램은 타이머 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트를 가상화하는 인터럽트 제어 루틴들, 하이퍼바이저와 각 커널을 정상 수행 상태까지 유도하는 코드, 그리고 가상화된 두 커널 사이에 데이터 전달을 제공하는 API로 구성되어 있다. 기존의 uC/OS-II 실시간 커널은 개발한 하이퍼바이저 상에서 수행되기 위하여 소스 코드 레벨에서 수정이 필요하다. 구현된 하이퍼바이저는 Jupiter 32비트 EISC 마이크로프로세서 상에서 실시간 동작 시험 및 독립 수행 환경 시험을 거친 결과 가상화 커널이 정상적으로 수행되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 다수의 내장형 마이크로프로세서가 요구되는 응용 분야에 활용될 경우 하드웨어 가격 절감효과를 얻을 수 있으며 내장형 시스템의 부피, 무게 및 전력 소비량을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다.

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온도 인지 마이크로프로세서를 위한 듀얼 레지스터 파일 구조 (A Dual Integer Register File Structure for Temperature - Aware Microprocessors)

  • 최진항;공준호;정의영;정성우
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권12호
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    • pp.540-551
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    • 2008
  • 오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열성 현상을 발생시키기 때문이다. 이를 해결하기 위해 제안된 동적 온도 제어 기술은 냉각 비용을 줄이는 동시에 칩의 온도 신뢰성을 높인다는 장점을 가지지만, 냉각을 위해 프로세서의 성능을 희생해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 프로세서의 성능 저하를 최소화하면서 온도를 제어하기 위해 듀얼 레지스터 파일 구조를 제시한다. 온도 제어를 고려하였을 때 가장 관심을 끄는 것은 레지스터 파일 유닛이다. 특히 정수형 레지스터 파일 유닛은 그 빈번한 사용으로 인하여 프로세서 내부에서 가장 높은 온도를 가진다. 듀얼 레지스터 파일 구조는 정수형 레지스터 파일에 대한 읽기 접근을 두 개의 레지스터 파일에 대한 접근으로 분할하는데, 이는 기존 레지스터 파일이 소모하는 동적 전력을 감소시켜 열성 현상을 제거하는 효과를 가져온다. 그 결과 동적 온도 제어 기법에 의한 프로세서 성능 감소를 완화시키는데, 평균 13.35% (최대 18%)의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

마이크로프로세서에 의한 BPSK 복조 알고리즘 (An Algorithm for BPSK Demodulation by Microprocessor)

  • 배용근;이영석;김기정;박인규;오상기;진달복
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1518-1527
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    • 1994
  • 본 논문에서는 배전선을 통하여 전송된 BPSK 신호를 마이크로프로세서를 이용하여 복조하는 알고리즘을 개발하고 구현하였다. 배전선 BPSK 복조를 마이크로프로세서를 실현하기 위해서는 무엇보다 배전선을 통하여 수신된 BPSK 신호를 2진 신호로 바꿔주어야 한다. 그러므로, 본 논문에서는 먼저 전송된 BPSK 신호를 2진 신호로 바꿔주는 하드웨어를 설계하였다. 그런 다음 반송파의 주파수가 피변조 2진 신호 주파수의 우수배이면 변조점이 피변조 2진 신호의 상승에지(rising edge)와 하강에지(falling edge)에서 각각 다른 방향으로 나타난다는 사실과 배전선으로부터 수신된 BPSK 신호를 여과하고, 증폭하고, 크리핑하고, 정형하는 과정을 조절하면 변조점에서의 2진 신호 길이가 다른 점에서의 2진 신호 길이의 2배로 된다는 것에 착안하여 배전선 BPSK 신호를 복조하는 알고리즘을 개발하고, 이 알고리즘에 의한 마이크로프로세서 복조시스템을 실제로 구현하였다. 구현된 이 복조시스템은 실제의 배전선 복조에서 비트오류율(bit error rate)이 0.02% 이하이었다.

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마이크로프로세서를 사용한 염색공정의 자동화 (Automation of dye process using microprocessor)

  • 신현우;김연태
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.479-482
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    • 1986
  • This paper describes the automation of the dye process using microprocessor, which operates according to 600 different temperature control patterns with 60 segments each.

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LPG 충전 제어시스템 (LPG Dispensing Control System)

  • 이상훈;최병철;박남철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.113-113
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    • 2000
  • LPG 및 석유류는 온도에 따라서 유량의 변화가 LPG의 경우는 ±0.23%/℃, 무연은 ±0.11%/℃, 등유는 ±0.10%/℃, 경유의 경우는 ±0.09%/℃로 특히 LPG의 경우가 그 변화가 심하므로 정확한 충전량을 계량하는 것이 중요하다. 이는 공정거래 확립의 차원에서 공급자와 소비자 입장에서 반드시 요구되는 사항이다. 이를 위해 본 논문에서는 LPG 충전기의 충전제어 및 자동 온도 보정의 알고리즘을 개발하고 이를 프로그래밍한 후 온도센서와 16-bit 마이크로프로세서(intel 80C196)로 자동 온도 보정이 가능한 LPG 충전기의 충전제어 시스템을 설계 및 제작하였다. 설계 제작된 시스템은 프로세서부, I/O 입ㆍ출력부, VFD(vacuum fluorescent display) 디스플레이 구동부로 구성된다. 충전제어 동작은 LPG 유량계의 encoder로부터의 유량(유속)신호와 기차 보정값 및 15℃를 기준으로 한 온도 센서부의 온도 보정값을 입력받아 솔레노이드 밸브를 제어하여 충전을 제어하게 된다. 온도 보정은 80C196 프로세서의 내부 10-bit A/D 변환기를 사용하여 0.5℃ 분해능으로 온도제어를 할 수 있다. VFD 디스플레이는 유량, 금액, 단가가 표시되며 그 값을 누적시켜 일계, 월계를 알 수 있게 하였다. 그 외에 시스템 진단기능 및 컴퓨터통신, POS 통신이 가능하도록 하였다. 제작된 시스템을 LPG 충전기에 실장하여 시험한 결과 목표한 정확도로 유량이 제어됨을 알 수 있었다.

표면 전극용 기능적 전기자극 시스템의 개발 및 하반신 마비환자의 보행 (Development of a Transcutaneous FES System and Its Application to Paraplegic Walking)

  • 송동진;이정한;강곤
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.523-531
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    • 2003
  • 본 연구에서는 표면 전극을 사용하는 8채널 전기자극 시스템을 개발하였고. 이 시스템을 이용하여 하반신 마비한자의 근력강화를 위한 전기자극 엑서사이즈와 FES 보행을 하였다. 본 연구에서 개발한 전기자극 시스템은 컴퓨터 프로그램, 전기자극기, 그리고 컴퓨터 프로그램과 전기자극기를 연결하는 통신부분으로 구성되어 있다. 컴퓨터 프로그램에서는 마우스를 이용하여 임의의 자극 패턴을 손쉽게 구성하고 편집학 수 있으며 이렇게 구성/편집된 자극 패턴은 동원곡선(recruitment curve)을 통하여 자극 파라미터로 변환된다. 자극 파라미터는 직렬통신을 이용하여 전기자극기에 전달된다. 전기자극기는 주제어부에 1개, 각 채널에 1개씩 총 9개의 마이크로프로세서로 구성되어 있다. 주제어부의 마이크로프로세서가 컴퓨터 프로그램과 통신을 하고 각 채널의 마이크로프로세서를 제어한다. 본 연구에서 개발한 기능적 전기자극 시스템으로 하반신 마비환자에게 100주 동안 전기자극 엑서사이즈를 실시한 결과 근력, 다리둘레, 그리고 피로저항성의 증가를 볼 수 있었다. 전기자극 엑서사이즈로 무릎신근(knee extensor muscle)이 체중을 지지한 수 있을 정도로 증가한 후에 FES 보행을 시작하였고, 현재 2분 동안 50m 이상 보행할 수 있다.