• 한국해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.50-61
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• 1994

A 300 meter class ROV(CROV300) is composed of three parts : a surface unit, a tether cable and an underwater vehicle. The vehicle controller is based on two processors : an Intel 8097-16-bit one chip micro-processor and a Texas Instruments TMS320E25 digital signal processor. In this paper, the surface controller, the vehicle controller and peripheral devices interfaced with the processors are described. These controllers transmit/receive measured status data and control commands through RS422 serial communication. Depth, heading, trimming, camera tilting, and leakage signals are acquired through the embedded AD converters of the 8097. On the other hand, altitude of ROV and lbstacle avoidance signals are processed by the DSP processor and periodically fetched by the 8097. The processor is interfaced with a 4-channel 12-bit D/A converter to generate control signals for DC motors an dseveral transistors to handle the relays for on/off switching of external devices.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.321-324
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• 2001

This paper describes a fast and low-power multiplier co-processor architecture for digital signal processing applications and real-time control systems and its use as a multiplier co-processor for a 32-bit RISC microprocessor utilizing its one of the 16 co-processor interfaces. Its architecture adopts various algorithms to reduce the dynamic power and the area as well. The designed multiplier performs 32$\times$32 bit multiplication, and was designed using verilog HDL and 0.35${\mu}{\textrm}{m}$, 3V, 4M CMOS standard cell library. Its target operating speed is 40MHz, area lower than 10000 gate counts, and 10mW/MHz of power.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권3호
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• pp.111-118
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• 2005

In this paper, a new optical parallel binary arithmetic processor (OPBAP) capable of computing arbitrary n-bit look-ahead carry full-addition is proposed and implemented. The conventional Boolean algebra is considered to implement OPBAP by using two schemes of optical logic processor. One is space-variant optical logic gate processor (SVOLGP), the other is shadow-casting optical logic array processor (SCOLAP). SVOLGP can process logical AND and OR operations different in space simultaneously by using free-space interconnection logic filters, while SCOLAP can perform any possible 16 Boolean logic function by using spatial instruction-control filter. A dual-rail encoding method is adopted because the complement of an input is needed in arithmetic process. Experiment on OPBAP for an 8-bit look-ahead carry full addition is performed. The experimental results have shown that the proposed OPBAP has a capability of optical look-ahead carry full-addition with high computing speed regardless of the data length.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권6호
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• pp.420-435
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• 2001

최근의 멀티미디어의 발달에 따라 범용 프로세서에서 멀티미디어 데이터를 효과적으로 처리하려는 연구가 계속되고 있다. 본 논문에서는 범용 프로세서 안에서 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 명령어들과 그 프로세서의 구조를 제안하고 이를 HDL(Hardware Description Language)로 행위 레벨에서 기술하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 멀티미디어 명령어는 특성에 따라 7개의 그룹에 총 48개의 명령어로 구성되며 64비트 데이터 안에서 각각 8비트의 8바이트, 16비트의 4하프워드, 32비트의 2워드의 subword 데이터들을 병렬 처리한다. 모델링된 프로세서는 오픈 아키텍처(Open Architecture)인 SPARC V.9의 정수연산장치에 기반을 두었으며 하바드 구조를 지닌 5단 파이프라인 RISC 형태이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.59-70
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• 2007

본 논문에서는 휴대 정보기기 시스템에서 더욱 향상된 실시간 3D 그래픽 가속 능력을 갖는 SoC(System on a Chip) 구현을 위해 효과적인 T&L(Transform & Lighting) Processor 구조를 연구하였다. T&L 과정에 필요한 IP들을 설계하였으며, 이를 바탕으로 SoC Platform 기반으로 검증하였다. 설계된 T&L Processor는 24 bits 부동소수점 형식과 16 bits 고정소수점 형식을 적절하게 혼용하고 계산식의 병렬성을 최대한 활용하여 Transform 과정 연산과 Lighting 과정 연산의 지연시간을 균일하게 배분하여 Transform 과정만 처리할 때와 Lighting과 혼용으로 처리할 때 연산 속도의 차이가 없이 동작이 가능하다. 설계된 T&L Processor는 SoC 플랫폼을 이용하여 성능 측정 실험 및 검증을 하였고, Xilinx-Virtex4 FPGA에서 80 MHz의 동작 주파수를 확인하였고 초당 20M개의 정점(Vertex) 처리 성능을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.443-452
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• 2009

32비트 아키텍처가 현대 마이크로프로세서의 표준이 되어가고 있음에도 불구하고 작은 사이즈와 적은 파워 소모량을 우선시 하는 저가의 프로세서에서는 여전히 16비트 아키텍처가 사용되고 있다. 그러나 16비트 아키텍처는 특정 애플리케이션을 위한 특별한 명령어들을 추가할 만 한 충분한 인코딩 공간이 제공되지 않는 결정적인 단점을 가지고 있다. 이것을 극복하기 위해 기존의 많은 아키텍처에서 일반적이지 않은 다양 한 어드레싱 모드들을 수용하기 위한 직교적이지 않으면서(non-orthogonal) 불규칙한 명령어 셋이 사용되었다. 일반적으로 직교적이지 않은 아 키텍처들은 최적의 코드를 생성하기 위해서 매우 정교한 컴파일러 기술을 요구하는 경향이 있기 때문에 컴파일러에 지향적이지 않는 것으로 간주된다. 이전에 우리는 이런 문제를 해결하기 위해 새로운 어드레싱 모드인 DIAM (dynamic implied addressing mode)을 사용하는 컴파일러 지향적 프로세서를 제안하였다. 이 논문에서는16비트 프로세서에서 우리의 애플리케이션들을 위해 더 많은 인코딩 공간을 제공하였던 DIAM을 사용하는 아키텍처를 설명하고, 그것을 보완하여 성능이 더욱 개선된 아키텍처에 대하여 설명할 것이다. 우리의 실험에서 제안된 아키텍처는 기존의 아키텍처에 비해 평균적인 성능을 11.6% 증가시켰다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권7호
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• pp.1332-1339
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• 2001

SoC(System on Chip) 기술은 높은 융통성을 제공하므로 실장제어 분야에서 널리 활용되고 있다. 실장제어 시스템은 소프트웨어와 하드웨어를 동시에 개발하여야 하므로 많은 시간과 비용이 소요된다. 이러한 설계시간과 비용을 줄이기 위해 고급언어 컴파일러에 적합한 명령어 세트를 가지는 마이크로프로세서가 요구된다. 또한 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의한 설계검증이 가능해야 한다. 본 논문에서는 소형 실장제어 시스템에 적합한 EISC(Extendable Instruction Set Computer) 구조에 기반한 16 비트 FPGA 마이크로프로세서인 EISC16을 제안한다. 제안한 EISC16은 짧은 길이의 오프셋과 작은 즉치값을 가진 16 비트 고정 길이 명령어 세트를 가진다. 그리고 16 비트 오프셋과 즉치 값은 확장 레지스터와 확장 플래그를 사용하여 확장한다. 또한, IBM-PC와 SUN 워크스테이션 상에서 C/C++ 컴파일러 빛 응용 소프트웨어를 설계하였다. 기존 16 비트 마이크로프로세서들의 C/C++ 컴파일러를 만들고 표준 라이브러리의 목적 코드를 생성하여 크기를 비교한 결과 제안한 EISC16의 코드 밀도가 높음을 확인하였다. 제안한 EISC16은 Xilinx의 Vertex XCV300 FPGA에서 RTL 레벨 VHDL로 설계하여 약 6,000 게이트로 합성되었다. EISC16은 ROM, RAM, LED/LCD 판넬, 주기 타이머, 입력 키 패드, 그리고 RS-232C 제어기로 구성한 테스트 보드에서 동작을 검증하였다. EISCl6은 7MHz에서 정상적으로 동작하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1-10
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• 2012

본 논문에서는 16비트 Thumb 명령어 집합 구조를 개선하기 위하여 주소 지정 방식을 확장하는 기법을 제시한다. 제시된 방법의 핵심 아이디어는 사용 빈도가 낮은 명령어들의 레지스터필 드의 너비를 감소시키고 이를 통해 절약한 비트들을 이용하여 사용 빈도가 높은 명령어들에 새로운 주소 지정 방식을 도입하는 것이다. 제시된 기법은 16 비트 Thumb 구조의 상위 집합인 32비트 ARM 구조에서 사용되는 유용한 주조 지정 방식들을 채택한다. 데이터 리스트에 대한 접근 속도를 향상시키기 위하여 크기가 조정된 레지스터 오프셋 주소 지정 방식과 사후 인덱스 주소 지정 방식이 로드와 저장 명령어에 도입된다. 실험결과, 제시된 방법은 전통적인 방식과 비교하여 평균 8.5%의 성능을 향상시킨다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1040-1048
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• 1987

We propose a hardware architecture called Multiring which is applicable for various geometrical operations on rectilinear objects such as design rule checking in VLSI layout and many image processing operations including noise suppression and coutour extraction. It has both a fast execution speed and extremely high flexibility. The whole architecture is mainly divided into four parts` I/O between host and Multiring, ring memory, linear processor array and instruction decoder. Data transmission between host and Multiring is bit serial thereby reducing the bandwidth requirement for teh channel and the number of external pins, while each row data in the bit map stored in ring memory is processed in the corresponding processor in full parallelism. Each processor is simultaneously configured by the instruction decoder/controller to perform one of the 16 basic instructions such as Boolean (AND, OR, NOT, and Copy), geometrical(Expand and Shrink), and I/O operations each ring cycle, which gives Multiring maximal flexibility in terms of design rule change or the instruction set enhancement. Correct functional behavior of Multiring was confirmed by successfully running a software simulator having one-to-one structural correspondence to the Multiring hardware.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권1호
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• pp.118-125
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• 2016

This paper presents a new high-efficient algorithm and architecture for an elliptic curve cryptographic processor. To reduce the computational complexity, novel modified Lopez-Dahab scalar point multiplication and left-to-right algorithms are proposed for point multiplication operation. Moreover, bit-serial Galois-field multiplication is used in order to decrease hardware complexity. The field multiplication operations are performed in parallel to improve system latency. As a result, our approach can reduce hardware costs, while the total time required for point multiplication is kept to a reasonable amount. The results on a Xilinx Virtex-5, Virtex-7 FPGAs and VLSI implementation show that the proposed architecture has less hardware complexity, number of clock cycles and higher efficiency than the previous works.