• 한국음향학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.11-20
• /
• 2005

본 논문에서는 PLL (Phase Locked Loop)없이 동작할 수 있는 S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) 수신기의 연구에 관하여 다룬다. 현재 대부분의 오디오 장치와 오디오 프로세서에서 S/PDIF 수신기가 사용되고 있음에도 불구하고, 국내에서는 이에 관한 연구가 많지 않은 실정이다. 현재 사용되고 있는 S/PDIF 수신용 상용 DAC(Digital-to-Analog Converters) 칩들은 모두 내부에 PLL 회로를 포함하고 있다. PLL 회로는 S/PDIF 디지틸 신호로부터 클럭 정보를 뽑아내고 클럭과 입력 신호간의 동기화를 맞추는 역할을 한다. 그러나, PLL 회로는 "아날로그 회로"라는 특성 때문에 VLSI (Very Large Scale Integrated Ciruits)회로의 SOCs (System On Chips)설계에 있어 많은 어려움을 야기한다. 본 논문에서는 PLL 회로 없이 순수 디지털 회로로만 구현된 S/PDIF 수신기를 제안하였다. 제안된 수신기의 핵심 아이디어는 16 MHz의 기본 클럭과 S/PDIF 신호의 속도비를 이용한다는 것이다. 본 논문에서는 수십만개의 S/PDIF 입력 신호에 대한 디코딩 확인 후, PLL같은 아날로그 회로 없이 순수 디지틸 회로만으로 S/PDIF 수신기를 설계할 수 있음을 확인하였다. 제안된 S/PDIF 수신기는 SOC 설계용 If로서 활용될 수 있을 것으로 본다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제28권11C호
• /
• pp.1077-1087
• /
• 2003

본 논문에서는 IPsec등의 네트워크 보안 프로토콜을 위해 다중모드를 가지는 블록암호시스템의 구조를 제안하고 ASIC 라이브러리를 이용해서 하드웨어로 구현하였다. 블록 암호시스템의 구성을 위해서 AES, SEED, 그리고 3DES 등의 국내외 표준 블록암호화 알고리즘을 사용하였고 네트워크를 비롯한 유/무선으로 입력되는 데이터를 최소의 대기시간(최소 64클럭, 최대 256클럭)만을 가지면서 실시간으로 데이터를 암호화 혹은 복호화시킬 수 있다. 본 설계는 ECB, CBC, OFB뿐 아니라 최근 많이 사용되는 CTR(Counter) 모드를 지원하고 다중 비트단위(64, 128, 192, 256 비트)의 암/복호화를 수행한다. IPsec등의 네트워크 보안 프로토콜로의 연계를 위해 알고리즘 확장성을 보유한 하드웨어로 구현되었고 여러 암호화 알고리즘의 동시적인 동작이 가능하다. 적절한 하드웨어 공유와 프로그래머블한 특성이 강한 내부데이터 패스를 통해 자체적인 블럭암호화 모드를 지원하기 때문에 다양한 방식의 암/복호화가 가능하다. 전체적인 동작은 직렬 통신에 의해서 프로그래밍되고 명령어의 디코딩을 통해 생성된 제어신호가 동작을 결정한다. VHDL을 이용해 설계된 하드웨어는 Hynix 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 통해 합성되었고 약 10만 게이트의 자원을 사용하였으며, 100MHz 이상의 클럭 주파수에서 안정적으로 동작함을 NC-Verilog에서 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2007

본 논문은 소형.저전력 환경에 적합하게 개발된 HIGHT 블록 암호 알고리즘의 소형?저전력화된 하드웨어 구조를 제안하고 성능을 분석한다. HIGHT 알고리즘은 일반화된 Feistel 구조의 변형된 형태를 취하고 있다. 설계된 HIGHT는 암.복호화 기능을 내장하고 있으며 소형 설계를 위하여 모든 변환 과정이 하나의 블록으로 설계되어 중복된 부분을 최소화 하였다. 성능 향상을 위하여 32비트 서브키를 1 클럭에 출력되게 하였다. 제안된 암호 회로를 Hynix $0.25-{\mu}m$ 표준 CMOS 공정에 적용한 결과, 2,658 EG의 회로 크기를 가진다. 그리고 2.5V 동작 전원과 100kHz의 클럭 주파수로 동작시켰을 경우의 $10.88{\mu}W$의 소비 전력 특성을 나타냈다. 본 논문에서 제안된 HIGHT 암호 회로는 수동형 RFID 태그나 스마트 IC 카드와 같은 소형.저전력의 회로에 적용 가능하다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.172-178
• /
• 1986

스위치드 커패시터 필터(Switched-capacitor filter)의 유리한 점은 IC화 할 때 능동 RC회로의 RC적(RC Product)에 해다아는 것이 커패시턴스의 비로 되어 정확하게 그 값을 유지하는 것이 쉽고 클럭주파수에 의하여 중심주파수를 선형적으로 변화시킬 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 프로그램 가능한 2차 SC필터를 구성한 후 디지털 신호에 의하여 중심주파수, 선택도 및 최대이득이 제어가능함을 실험을 통하여 입증하였다. 실험결과 필터의 ${omega}_0$는 모든 수동소자에 대해 저감도를 유지할 수 있었으나 스위치의 기생용량이 커패시터의 비에 미치는 영향은 피할 수 없었다. SC 필터는 클럭주파수, 저항 어레이등에 의하여 전달특성을 가변시킬 수 있으므로 디지탈 신호의 처리나 음성의 분석 및 합성에도 이용될 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제26권12C호
• /
• pp.255-260
• /
• 2001

본 논문에서는 새로운 locking 알고리즘을 사용하여 저전력의 특정을 가지면서 locking 속도가 빠른 Register Controlled DLL(Delay-Locked Loop)을 설계하였다. Locking 속도의 향상을 위해 제안한 알고리즘은 coarse와 fine controller를 각각 동작시키는 것으로, phase detector에서 출력되는 up/down 신호를 먼저 coarse controller에 인가하여 외부 클럭과 내부 클럭의 큰 위상차를 줄이고, coarse controller를 고정시킨 상태에서 up/down 신호를 fine controller에 인가하여 미세 지연 시간을 조정하도록 하는 것이다. 또한 제안한 DLL은 dual controller를 사용하지만 locking 동작시 한 개의 controller만 동작하므로 소비 전력을 줄일 수 있었으며 lock indicator를 사용하여 좋은 지터 특성을 보였다. 제안한 DLL은 0.6 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 파라메타를 이용하여 설계하였고, SPICE 모의실험결과 50 MHz에서 200MHz가지 동작하였다. 200MHz 동작시 소비되는 전류는 15mA이며 모든 주파수에서 7 주기 이내에 locking 되었다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.77-87
• /
• 2001

본 논문에서는 AES(Advanced Encryption Standard)로 채택된 Rijndael 알고리즘을 구현한 암호 프로세서를 설계하였다. 암호화와 복호화를 모두 수행할 수 있으며, 128비트의 블록과 128비트의 키 길이를 지원한다. 성능과 면적 측면을 모두 고려하여 가장 효율적인 구조로 한 라운드를 구현한 후, 라운드 수만큼 반복하여 암복호화를 수행하도록 하였다. 대부분의 다른 블록 암호 알고리즘과 달리 암복호화 시 구조가 다른 Rijndael의 특성으로 인한 면적의 증가를 최소화하기 위해 ByteSub와 InvByteSub은 알고리즘을 기반으로 구현함으로써 메모리로만 구현하는 방법에 비해 비슷한 성능을 가지면서 필요한 메모리 양은 1/2로 줄였다. 이와 같이 구현한 결과, 본 논문의 Rijndael 암호 프로세서는 0.5um CMOS 공정에서 약 15,000개의 게이트, 32K-bit ROM과 1408-bit RAM으로 구성된다. 그리고 한 라운드를 한 클럭에 수행하여 암복호화 하는데 블럭 당 총 11클럭이 걸리고, 110MHz의 동작 주파수에서 1.28Gbps의 성능을 가진다. 이는 현재 발표된 논문들과 비슷한 성능을 가지면서 면적의 가장 큰 비중을 차지하는 메모리 양은 절반 이상 감소하여 지금까지 발표된 논문 중 가장 우수한 면적 대 성능 비를 가지는 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제27권9C호
• /
• pp.879-885
• /
• 2002

통신 시스템의 성능은 여러 가지 요구 조건을 고려하여 측정되어져야 한다. 이러한 목적으로 잡음 발생기는 주어진 특성을 갖는 잡음 신호를 생성하는데 사용되는 시스템이다. 본 논문에서는 최근에 제안된 DCT를 이용한 잡음 발생기에서 DCT를 제외한 회로의 면적을 약 44∼47% 정도 줄이는 구조를 제안한다. 또한, 제안된 구조는 내부의 빠른 클럭을 사용하지 않게 되어 74∼77% 정도의 전력소모를 감소시켰다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
• /
• pp.103-106
• /
• 2001

본 논문은 radix-2 FFT를 파이프라인 기법으로 구현할때의 성능 향상을 위한 메모리 어드레싱기법에 대한 새로운 구조를 제안하고자 한다. Fast Fourier Transform(FFT) 프로세서의 속도 및 성능은 파이프라인 싸이클과 클럭에 좌우되므로, 동시에 병렬로 처리하기 위한 입력 데이타에 access 하기 위해 사용되어지는 기존의 메모리 어드레싱 기법은 지연문제로 인해 FFT 프로세서 성능 저하의 원인이 된다. 이 기법은 정확한 메모리 뱅크를 선택하기 위한 주소부 패러티 체크가 필요 없으므로 수행 속도를 빠르게 하고, ROM에 저장된 Coefficient의 실수부와 허수부의 상호교환특성을 이용하여 Coefficient ROM을 반으로 줄일 수 있다. 이 논문에서 제안된 구조는 VHDL을 사용하여 설계하였고, 설계된 회로를 시뮬레이션 및 합성시켰다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
• /
• pp.176-179
• /
• 2000

통신회로에서 많이 사용되는 PLL 방식에 의한 주파수 합성기는 여러 장점이 있지만 위상잡음 특성이 나쁘고 긴 주파수 도약 시간을 갖기 때문에, 최근의 고속(1$\mu\textrm{s}$이하)으로 주파수 호핑(Frequency Hopping)을 요구하는 디지털 통신 시스템에서는 사용이 어렵다. 본 연구는 디지털 영상 패턴 발생기에서 1600hops/s로 600개 이상의 랜덤한 주파수를 발생하는 주파수합성기를 DDS (Direct Digital Synthesis) 방식을 이용하고, CPLD에 의해 구현하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
• /
• pp.1205-1208
• /
• 2003

본 논문에서는 분할된 스캔을 이용한 저전력 BIST 구조를 제안한다. 제안하는 BIST는 내부 스캔 패스를 회로의 구조적인 정보와 테스트 패턴 집합의 특성에 따라 4개의 스캔 패스로 분할하고 일부 스캔 패스에만 입력패턴이 인가되도록 설계하였다. 따라서 테스트 패턴 입력 시에 스캔 패스로의 쉬프트 동작 수를 줄임으로써 회로 내부의 전체 상태천이 수를 줄일 수 있다. 또한 4개로 분할되는 스캔패스의 길이를 고려하여 각 스캔 패스에 대해 1/4의 속도로 낮춰진 테스트 클럭을 인가함으로써 전체 회로의 전력 소모를 줄일 수 있도록 하였다. ISCAS89 벤치마크 회로에 대한 실험을 통하여 제안하는 BIST 구조가 기존 BIST 구조에 비해 최대 21%까지 전력소모를 줄일 수 있음을 확인하였다.