• 전기의세계
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• 제31권4호
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• pp.249-255
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• 1982

전기자동차의 마이크로 프로세서 제어시스템은 마이크로 프로세서가 엔진 피이드백제어, 순차제어, 연료계량, 축전지충전 및 일정한 기능진단의 역할을 한다는 것을 기술하였다. 이 마이크로 프로세서제어가 되는 운전 시스템은 연구실과 옥외주행시험을 통해서 그 우수한 성능이 확인되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.66-74
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• 1985

본 논문은 중앙집중제각용 마이크로컴퓨터의 제어감을 마이크로프로세서로 구성하는 방안을 제시하려는데 그 목적이 있다. 분산다중시스템에서 중앙집중제어를 마이크로컴퓨터로 하는 경우. 이에 대한 제각회은 종래 인터럽트 중심의 논리회로 구성되고 있다. 그러나, 이것은 HALT 상태나 인터럽트 마스크시의 조작 불능, ROM용량의 실질적 축소, 프린트기관의 증대 등 많은 문제점을 안고 있다. 이러한 문제점을 해결하고. 나아가 조작안내나 자기진단과 같은 기능도 담당시키기 위하여, 본 논문에서는 이것을 마이크로프로세서로 구성할 것을 제안한다. 이 제안의 실현 가능성을 실현하기 위하여, 본 논문에서는 구체적인 모델 시스템을 선정한 다음, 이 모델 시스템의 제어반을 마이크로프로세서로 구성하고. 이 마이크로프로세서에게 조작안내차 자기진단 기능도 타당하도록 한다. 끝으로, 모델 시스템의 제어반을 실세로 제작하구 실험을 한다 그 결과, 제각반을 마이크조프로세서로 구성하면 인터럽트 중심의 논리회로로 구성하는 경우에 비하여 주메모리의 실질적인 ROM용량은 증가되고, 구성소자의 수나 프린트기판의 면적은 감소되며 신환도는 향상된다는 등의 결론을 얻는다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.36-38
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• 1999

하드웨어의 제품 사양에는 제품의 특징, FBD(Functional Block Diagram), 핀의 기능 및 배열, 프로그래밍 모드 및 각 블록의 기능 등이 함께 제시된다. 이 때 다른 사양과는 달리 설계 초기 단계부터 설정되는 가장 개념적인 FBD는 마이크로프로세서의 경우 메모리 인터페이스, 레지스터 파일, 데이터패스, 예외처리기, 각종 제어기, 타이머 등으로 구성된다. FBD의 각 블록들은 여러 명의 설계자들에게 분할되고 이 중 마이크로프로세서 설계의 대부분의 시간을 소비하게 되는 각종 제어기의 설계는 여러 블록이 공동으로 제어 신호를 공유하게 된다. 이 신호에 의해 전체 시스템의 정확성(correctness)이 결정되므로 제어기예서 각 블록에 공급하는 제어 신호는 적절할 타이밍에 정확한 값을 가져야만 한다. 따라서 본 논문은 마이크로프로세서에서의 각 블록에 공급하는 제어 신호는 적절한 타이밍에 정확한 값을 가져야만 한다. 따라서 본 논문은 마이크로프로세서의 FBD를 모델링할 수 있는 시각도구를 제안함으로써 제어 신호에 따른 전체 블록의 유기적인 데이터 흐름을 한 눈에 파악할 수 있도록 한다. 이는 설계초기부터 각 블록들을 설계하는 설계자들간의 공통의 다이어그램인 FBD를 중심으로 설계를 해나감으로써 대화 오류를 감소시키고 제어신호 디버깅을 용이하게 하여 설계시간을 단축시키는 것을 목표로 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.62-68
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• 1998

본 논문에서는 여러 개의 마이크로 프로세서를 다중 접속 통신으로 연결하여 지능형 교통 신호 제어기를 설계를 다루었다. 제안된 제어기는 신호등, 입력장치, 교통량 측정장치 및 보조 신호등 등의 교통 신호 제어기의 여러 장치를 단일 프로세서에 의하여 제어하는 기존의 제어기와 달리 각각의 장치를 전용 마이크로 프로세서에 의하여 제어하도록 하고 각 프로세서들을 주 프로세서와 다중 접속에 의하여 연결하는 다중 프로세서 시스템에 의하여 제어하도록 하는 분산형 제어 시스템으로 설계하였다. 설계된 제어 시스템은 교통량 및 소통 속도의 실시간 측정, 신호등의 제어, 연동 장치 및 보조 교통 신호등을 각각의 전용 프로세서에 의하여 제어하도록 하여 교통 신호 제어 프로그램의 부담을 여러 개의 프로세서로 분산하였다. 이러한 분산형 제어 시스템은 단일 프로세서 제어 시스템에 비하여 프로세서의 프로그램 수행 부담이 줄어들어 연동제 신호 제어 및 관제형 신호 제어 등의 지능형 교통신호 제어 부가 기능을 실시간으로 처리할 수 있으며 장치의 추가 등, 확장성이 우수하다. 본 논문에서 제안한 방법은 실제 시스템을 제작하여 주 제어 프로세서와 각 프로세서간의 다중 접속 통신에 의한 연결 및 신호등 구동 및 제반 입출력 처리 기능을 실험하였다.

• 전자공학회지
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• 제28권7호
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• pp.49-55
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• 2001

1970년대에 개발된 마이크로 프로세서는 제어기기 분야 및 소형 컴퓨터에서 주로 사용되어 오다가 1980년대에 이르러 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 구조의 도입으로 중대형 컴퓨터에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 또한 반도체 기술의 급격한 발전으로 슈퍼스칼라 구조가 마이크로 프로세서에서도 적용되고 있으며 동작 속도도 수백 MHz에 이르고 있다. 마이크로 프로세서는 프로그램을 수행하기 위해서 프로그램과 데이터를 메모리로부터 읽어 와야 한다. 그런데 메모리 용량은 빠른 속도로 증가하고 있지만 동작 속도는 마이크로 프로세서의 동작 속도에 크게 미치지 못하고 있다. 1980년에 DRAM의 접근 속도는 250nsec이었으나 1998년에 RDRAM의 동작속도는 300MHz로 70여배 빨라졌다. 그러나 마이크로프로세서는 1980년에 8086의 동작 속도가 8MHz이던 것이 1998년에는 팬티엄-2가 500MHz에 이르고 있다. 더욱이 팬티엄-2는 슈퍼스칼라 구조이므로 이를 감안하면 1GHz 이상에 이르러 120여 배 빨라진 것을 알 수 있다. 이와 같은 메모리 속도와 마이크로 프로세서 속도 차이에 더하여, 메모리와 마이크로 프로세서를 인쇄 회로 기판에서 연결하는데 따른 물리적 특성은 변화하지 않으므로 데이터 전송 폭을 넓히는 것에는 한계가 있다. 따라서 향후 컴퓨터 성능 발달을 제한하는 주요 요소 중 하나는 마이크로 프로세서와 메모리 사이의 데이터 전송 폭이다. 프로그램과 데이터가 메모리에 저장되는 본 뉴먼 방식의 컴퓨터에서 데이터 전송 폭을 줄이기 위해서는 코드 밀도(Code Density)가 높은 컴퓨터 구조를 연구하는 것이 필요하다. 한편 마이크로 프로세서는 실장 제어용으로 거의 모든 전자 제품 및 자동화 기기에서 채용하고 있다. 특히 냉장고, 에어콘, 전축, TV, 세탁기 등 가전기기와 Fax, 복사기, 프린터 등 사무용기기와 자동차, 선박, 자동화기계 등 사무 및 산업용 기기와 PDA(휴대용 정보 기기), NC(Network Computer) 등 정보 기기 그리고 각종 오락기, 노래 반주지 등 정보 기기 등에서 사용하는 실장 제어용 마이크로 프로세서 시장은 매년 10% 이상씩 성장하고 있으며, 21세기 산업을 주도하는 핵심 기술로 자리 매김하고 있다. 이러한 실장 제어용 기기는 마이크로 프로세서와 메모리 및 입출력 자이가 하나의 반도체에 집적되는 경우가 많다. 그런데 반도체 가격은 반도체 크기에 따라 결정되며, 가장 넓은 면적을 차지하는 것은 메모리이다. 따라서 반도체 가격을 낮추기 위해서는 메모리 크기를 줄여야 하며, 이를 위해서 또한 코드 밀도가 높은 컴퓨터 구조에 대한 연구가 필요하다. 최근에는 322비트 RISC 명령어를 16비트 명령어로 축약한 구조가 연구되었다. ARM-7TDMI는 ARM-7의 16비트 축약 명령어 구조이며, TR4101은 MIPS-R3000의 16비트 축약 명령어 구조이다. 이들 16비트 축약 명령어 RISC는 종래 RISC와의 호환성을 위하여 2가지 모드로 동작하므로 구조가 복잡하고, 16비트 명령어에서는 8개의 레지스타만을 접근할 수 있으므로 성능이 크게 떨어지는 단점을 가진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.655-657
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• 2004

채널 레벨 컨트롤러는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 방식의 OXC(Optical Cross Connect), OADM(Optical Add/Drop Multiplexer), 광 증폭기(EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier) 둥의 시스템에서 채널별 광신호의 세기를 조절하여 시스템의 신뢰성을 높이는 중요한 제어기다. 본 논문에서는 12채널 VOA(Variable Optical Attenuator) 4개를 사용하여 40채널의 광 신호 레벨을 제어할 수 있는 컨트롤러를 구현하였다. 각 채널의 광 신호 레벨을 제어하는데 하나의 마이크로 프로세서가 5개의 채널을 제어하고 총 8개의 마이크로프로세서로 40채널을 분산 제어하도록 구성하였다. 또한 외부와 통신을 하고 사용자로부터의 명령을 각각의 마이크로프로세서에 전달하기 위한 마이크로프로세서를 추가하였으며, 출력되는 광 신호의 세기를 측정하여 VOA를 제어하는데 있어서 VOA 출력에서 바로 PD(Photo Detector)로 입력하여 AWC(Arrayed Waveguide Grating) 출력에서 광 신호를 다시 분파하여 PD에 입력하는 번거로움을 개선하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1670-1671
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• 2007

산업분야의 통신시스템에는 주로 RS232C 통신, RS485 통신, CAN 통신 등이 주로 사용되었다면 근래에는 고속통신이 가능하며 공장 자동화(CIM)나 시스템 통합에 편리한 이더넷통신이 사용되고 있는 추세이다. 즉, 기존의 PC와 프로세서간의 통신의 방식에서 랜 선을 이용하여 원거리에서 프로세서의 제어와 모니터가 가능하도록 구현되는 실정이다. 이더넷을 통해 연결된 시스템은 $10Mbps{\sim}100Mbps$의 빠른 속도로 모니터링과 제어가 가능하여 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 승압형 컨버터를 구현하기 위하여 마이크로프로세서는 컨버터의 입력전압과 출력전압이 필요하며 이를 마이크로프로세서 내부에 있는 12비트A/D변환기로 구현하였다. 전압 제어를 위해서 본 논문에서는 25us 마다 PWM의 ON/OFF 폭을 미리 예측한 후 타이머를 이용하여 A/D 변환을 하도록 하였다. 원 칩 마이크로프로세서인 DSP(TMS320F2812)의 PWM 기능을 이용하여 승압형 컨버터에서 출력되는 전압을 계측하여 PID 제어이론을 바탕으로 전압을 제어하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.35-40
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• 1982

마이크로프로세서는 공학분야에서 점차 보편화 되고 있다. 본 논문에서는 제어계의 감쇠상수 ζ을 변화하는 제어기를 마이크로프로세서로 구현해 본 것이다. 결과는 응답시간면에서 긍정적으로 개선되었음을 볼 수 있었다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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• pp.119-123
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• 2006

본 논문에서는 마이크로프로세서의 기능을 수행하는 데 필수적이며 사용빈도가 높은 총 64개의 명령어를 정의한 후 이를 처리할 데이터패스를 구성해 스테이트 머쉰으로 제어하는 방식으로 실용적 8비트 마이크로프로세서를 VHDL로 설계를 하고 FPGA로 구현했다. 통상 마이크로프로세서 관련 논문에서는 기능적 시뮬레이션까지만 했거나, 인터럽트 기능이 없든지, 하드웨어로 구현을 하지 않았거나, 또는 개발 관련 내용이 자세히 제시되지 않았었다. 본 논문에서는 데이터 이동, 논리, 가산 연산뿐만 아니라 분기, 점프 연산도 실행할 수 있도록 해 연산 및 제어용도에 적합하도록 하였고, 스택, 외부 인터럽트 기능까지도 지원하도록 해 그 자체로서 완전한 실용적 마이크로프로세서가 되도록 하였다. 또한 프로그램 ROM까지도 칩 안에 넣어 전체 마이크로프로세서를 단일 칩으로 구현하였다. 타이밍 시뮬레이션으로 검증 후 제작 과정을 통해, 설계된 마이크로프로세서가 정상적으로 동작함을 확인하였다. Altera MAX+.PLUS II 통합개발환경 하에서 EP1K50TC144-3 FPGA 칩으로 구현을 하였고 최대 동작주파수는 9.39MHz까지 가능했고 사용한 로직 엘리먼트의 개수는 2813개로서 논리 사용률은 97%이었다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 1997년도 추계학술대회 발표논문집:21세기를 향한 정보통신 기술의 전망
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• pp.117-126
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• 1997

비트 슬라이스 소자들을 이용하여 마이크로프로세서를 설계할 때 마이크로프로그램 제어방식을 채택한다. 이때 설계자는 효과적이고 경제적인 마이크로프로그램 개발 환경을 필요로 한다. 마이크로프로그래밍 비용을 최소화시키는 체계적인 마이크로프로그램 개발 환경을 마련하기 위해서, 본 논문에서는 마이크로프로그래밍 과정을 단계별로 고찰하여 마이크로프로그램 특성상 하드웨어와 밀접한 관계를 유지하며 효과적인 마이크로코드를 생성하는 마이크로명령어 정의어를 제안하였다.