• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1-8
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• 2013

본 논문에서는 저가의 소형 PCR 장치에 적합한 펌웨어를 설계하고 구현하였다. 제안된 펌웨어는 실행코드 크기를 최소화하기 위해서 운영체제의 도움을 받지 않고 하드웨어 인터럽트만을 이용하여 실시간 작업들을 동시에 제어한다. 또한 제안된 펌웨어는 usb 통신을 이용하여 PC로부터 동작 과정을 입력받아 마이크로콘트롤러에 연결된 부속장비들을 구동하고, 구동결과를PC로 전달하여 사용자에게 출력하는 주컴퓨터-국소장치 구조에 적합하도록 설계되었다. 제안된 펌웨어를 microchip사의 PIC18F4550 칩에 실제로 탑재하여 저가의 소형 PCR 장치를 제작하였고, 제작한 PCR 장치가 기존 상용 PCR 장치는 제작 비용과 부피를 대폭 줄이면서도 유사한 DNA 증폭 결과를 보임을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.5-6
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• 2019

보통 MCU를 기반으로 하는 임베디드 소프트웨어는 펌웨어 형태로 구현되어 콘솔이 없고, UART는 데이터 송신용으로 사용된다. 그러나 MCU 소프트웨어에 콘솔 드라이버를 구현하면 유닉스·리눅스와 같은 대화적 표준 입·출력 개발환경과 타스크 개념을 실현할 수 있다. 이 논문에서는 운영체제 교과에서 익힌 내용을 바탕으로 Atmega2560 MCU에 인터럽트 기반 콘솔 장치 구동기를 구현하고 실험한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.199-208
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• 2008

최근 CMOS 이미지 센서가 저전력, 저가격, 소형화를 이루면서 이를 이용한 하드웨어 및 응용 소프트웨어 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만CMOS이미지 센서 제품들은 하드웨어에 비해 아직 응용 소프트웨어 및 펌웨어의 완성도에서 여러 가지 문제를 가진다. CMOS 이미지 센서 기반 폴링 기법은 불필요한 메시지 교환으로 인해 비효율적인 동기화 문제 및 전송 지연이 일정 수준으로 높아지면 데이터 재전송에 대한 오버헤드가 크다. 이러한 이유로 폴링 방식의 구조적 안정성(structural stability)에 문제점을 가진다. 본 논문에서는 MCU를 통한 펌웨어 기반의 고속 동기화 기법으로 폴링 주기를 세분화하여 Stepwise 동기화 기법을 제안하고, 인터럽트 방식을 적용하여 재접속 및 데이터 전송을 개선하였다. 결과적으로 제안한 기법이동기화 시간 및 에러 커넥션에서 20% 이상 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 나타났다. 또한 CMOS 이미지 센서 기반의 C328R 보드와 저전력 MCU인 ATmega128L을 이용한 보드를 개발하고, 제공 소프트웨어와 제안된 펌웨어의 카메라 모듈과 동기화 시간 및 에러 커넥션(Error Connection) 등을 비교, 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권5A호
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• pp.879-888
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• 2001

본 논문에서는 무선 LAN의 MAC 계층 프로토콜을 고속으로 처리하는 MAC 기능 칩을 개발하였다. 개발된 MAC 칩은 CPU와의 인터페이스를 위한 제어 레지스터들과 인터럽트 체계를 가지고 있으며, 프레임 단위로 송수신 데이터를 처리한다. 또한 PFDM 방식 물리계층 모뎀을 위한 직렬전송 인터페이스를 가지고 있다. 개발된 MAC 칩은 크게 프로토콜제어기능 블록, 송신기능 블록 및 수신기능 블록 등으로 구성되었으며, IEEE 802.11 규격에 제시된 대부분의 DCF 기능을 지원한다. 구현된 MAC 칩의 동작을 검증하기 위해 RTS-CTS 절차 기능, IFS(Inter Frame Space) 기능, 액세스 절차, 백오프 절차, 재전송 기능, 분할된(fragmented) 프레임 송수신 기능, 중복수신 프레임 검출 기능, 가상 캐리어 검출기능(NAV 기능), 수신에러 발생 경우 처리 기능, Broadcast 프레임 송수신 기능, Beacon 프레임 송수신 기능, 송수신 FIFO 동작 기능 등을 시뮬레이션을 통해 시험하였으며, 시험 결과 모두 정상적으로 동작함을 확인하였다. 본 논문을 통해 개발된 MAC 기능 칩을 이용할 경우 고속 무선 LAN 시스템의 CPU 부하(load)와 펌웨어의 크기를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1-8
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• 2013

본 논문에서는, 차량 섀시 제어시스템 중 ACC(Adaptive Cruise Control)와 LKS(Lane Keeping System)를 통합하여 차량용 OS인 OSEK OS 기반으로 구현하고 실험을 통하여 그 성능을 분석한다. 최근 자동차의 안전성을 향상시키기 위해 능동 안전 및 운전자 지원 시스템이 논의 되고 있다. 그 중 차량의 종방향에 대한 가감속 제어를 수행하는 ACC와 차량이 차선을 유지할 수 있도록 보조해주는 LKS를 통합하여 차량 내 제어시스템을 구현한다. 구현한 제어시스템은 차량용 소프트웨어의 재사용성과 안전성 및 응용 소프트웨어의 하드웨어 의존성 제거 등을 목표로 표준 제안된 OSEK/VDX를 적용한다. OSEK/VDX에서 지원하는 OSEK OS를 기반으로 재설계한 제어시스템은 실시간 태스크 관리와 인터럽트 처리 및 공유자원 관리가 가능하다. EILS(ECU-In-the-Loop Simulation) 수행 결과에 의해 OSEK OS 기반의 ACC/LKS 통합제어기와 기존 일체형 펌웨어로 구현한 ACC/LKS 통합제어기가 대등함을 입증한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.73-82
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• 2009

CMOS 카메라는 저가격, 저전력, 소형화의 장점을 이용해 휴대폰카메라, 자동차 산업, 의학 및 센서 네트워크, 로봇제어, 보안 분야의 연구에서 이용되고 있다. 특히 다중카메라(Multi-Camera)기반의 $360^{\circ}$ 전방향 카메라(Omni-directional Camera)의 소프트웨어, 통신간섭 및 지연과 복잡한 영상제어 문제가 있으며, 하드웨어 분야에서는 다중카메라의 효율적인 관리 및 소형화의 문제를 지닌다. 기존 시스템은 다수 카메라를 제어하고 카메라 영상을 송수신하기 위해 카메라별 고성능 MCU로 구성된 임베디드 시스템(embedded system)과 별도의 제어 시스템(control system) 같이 다계층 시스템(Multi-layer system)으로 구성된다. 하지만 본 시스템은 단일구조로 저성능 MCU 기반에 고속 동기화기법으로 카메라 제어 및 영상 수집이 가능하도록 SLAVS(Small size/Low power Around View System)을 제안하였다. 화각 $110^{\circ}$ CMOS 카메라 여러 대를 이용하여 $360^{\circ}$전방향을 촬영하는 저성능 MCU로 카메라의 제어 및 영상 수집이 가능한 전방향 카메라 초기모형이다. 결과적으로 저전력 CMOS 카메라 4대를 하나의 MCU에 연결하여 개별 카메라에 대한 동기 유지, 제어 및 송수신을 구현하고 이를 기존의 시스템과 비교하였다. MCU를 통한 개별 인터럽트 처리로 카메라별 동기를 제어, 기억하여 Target과 CMOS 카메라와 MCU간의 재동기를 최소화하여 데이터 전송의 효율성을 높였다. 또한, 사용자 선택에 따라 4개의 영역으로 구분된 영상을 각기 또는 하나로 Target에 제공할 수 있도록 하였다. 마지막으로 개발된 카메라 시스템의 동기 및 데이터 전송 시간, 이미지 데이터 유실 등의 성능 비교, 분석을 하였다.