• 전기학회논문지
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• 제68권2호
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• pp.304-309
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• 2019

This paper presents a CMOS RF-to-DC converter for video surveillance disposable IoT applications. It widely harvests RF energy of 3G/4G cellular low-band frequency range by employing a tunable impedance matching network. The proposed converter consists of the differential-drive cross-coupled rectifier and the matching network with a 4-bit capacitor array. The proposed converter is designed using 130-nm standard CMOS process. The designed energy harvester can rectify the RF signals from 700 MHz to 900 MHz. It has a peak RF-to-DC conversion efficiency of 72.25%, 64.97%, and 66.28% at 700 MHz, 800 MHz, and 900 MHz with a load resistance of 10kΩ, respectively.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.26-32
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• 2022

EtherCAT is an Ethernet-based fieldbus system standardized in IEC 61158 and SEMI, and widely used in the fields of factory automation, semiconductor equipment and robotics. In this paper, an EtherCAT master is implemented on an embedded board with Arm based 64-bit quad-core processor and its jitter performance is evaluated at the output of the network interface to include all the effects of the entire system in the results. For the EtherCAT master system, an open source EtherCAT master stack, Simple Open EtherCAT Master (SOEM), is installed on PREEMPT_RT patched Linux operating system for real-time operation. The results show that the jitter performance is comparable to that of Xenomai-based master and the EtherCAT master with two master instances has similar jitter performance to the EtherCAT master with one master instance.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.72-81
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• 2011

본 논문에서는 IEEE754 표준의 단정도 및 배정도를 지원하는 새로운 부동소수점 변환기를 제안하고 설계하였다. 제안된 변환기는 부호 있는 정수(32비트/64비트)와 부동소수점(단정도/배정도) 간 변환, 부호 없는 정수(32비트/64비트)를 부동소수점(단정도/배정도)으로의 변환, 부동소수점 단정도와 배정도 간 변환뿐만 아니라 부호 있는 고정소수점(32비트 64비트)과 부동소수점(단정도 배정도) 간 변환을 지원한다. 모든 입력 형태를 하나의 형태로 만드는 새로운 내부 형태를 정의함으로써 출력 형태의 표현 범위에 따른 오버플로우 검사를 쉽게 하도록 하였다. 내부 형태는 IEEE754 2008 표준에서 정의된 부동소수점 배정도의 확장된 형태(extended format)와 유사하다. 이 표준에서는 부동소수점 배정도의 확장된 형태(extended format)의 최소 지수부 비트폭은 15비트라고 명시하지만 제안된 컨버터를 구현하는데 11비트만으로도 충분하다. 또한 덧셈기가 대신 +1 증가기를 사용하면서 라운딩 연산과 음수의 정확한 표현이 가능하도록 변환기의 라운딩 스테이지를 최적화하였다. 단일 클럭 사이클 데이터패스와 5단 파이프라인 데이터패스를 설계하였다. 변환기의 두 데이터패스에 대한 HDL 모델을 기술한 후에 Synopsys design compiler를 사용하여 TSMC 180nm 공정 라이브러리로 합성하였다. 합성 결과의 셀 면적은 12,886 게이트(2입력 NAND 게이트 기준)이고 최대 동작 주파수는 411MHz이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권4호
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• pp.251-257
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• 2004

Nonvolatile FRAMs with a design rule of 0.18 ${\mu}m$ were developed for the high performance smart card. A 1Mb FRAM was embedded in place of an EEPROM and a 64Kb FRAM was embedded in place of a. SRAM. It was confirmed that the FRAMs performed the roles of the EEPROM and SRAM successfully using the asynchronous write/read operation method and the one time programming (OTP) scheme. The cycle time of the FRAM was 10 MHz, which remarkably improved the write performance of the smart card in comparison with that of the conventional smart card with an EEPROM. Additionally, a simple and smart bit-line reference scheme for the future FRAM device having a 1T1C cell type was proposed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권10호
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• pp.57-64
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• 2002

허프만 코덱의 Look-up table 구조에 이용되는 기존 CAM(Content Addressable Memory) 셀의 구조는 읽기 및 쓰기동작과 매치동작이 분리되어 수행되지 않는다. 그래서 제어가 복잡해지고, 읽기 및 쓰기동작시에 매치라인이 플로팅 상태가 되어 오작동을 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하여 데이터를 고속으로처리할 수 있도록 읽기, 쓰기동작 및 매치동작을 독립적으로 수행하는 DBLCAM(Dual Bit Line CAM)과 RAM보다 엑세스 속도가 빠른 Two-port SRAM을 사용하여 고속의 Look-up table을 설계하였다. 본 논문에서 제안된 DBLCAM과 Two-port SRAM을 이용한허프만 코텍의 Look-up table은 Cadence를 사용하여 설계하였으며, 레이아웃은 0.6㎛ 2-poly 3-metal CMOS full custom으로 수행하였다. 그리고 모의실험에는 Hspice를 이용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3C호
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• pp.176-184
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• 2005

본 논문에서는 디지털 컨텐츠 보호를 위해 표준으로 제정된 DTCP(Digital Transmission Contents Protection)용 타원 곡선 암호(ECC) 연산기의 구현에 대해 기술한다. 기존의 시스템이 유한체 GF(2/sup m/)를 사용하는 것과는 달리 DTCP에서는 소수체인 GF(p)에서 타원 곡선을 정의하여 인증 및 키 교환을 위해 ECC 암호 알고리즘을 사용하고 있다. 본 논문에서는 ECC 알고리즘의 핵심 연산인 GF(p) 상에서의 스칼라 곱셈 연산기를 구현하였으며, 이 중 가장 많은 시간과 자원을 필요로 하는 나눗셈 연산을 제거하기 위하여 투영 좌표 변환 방법을 이용하였다. 또한, 효율적인 모듈러 곱셈 연산을 위하여 몽고메리 알고리즘을 이용하였으며, 곱셈기의 처리 속도를 빠르게 하기 위해 CSA(Carry Save Adder)와 4-레벨의 CLA(Carry Lookahead Adder)를 사용하였다. 본 논문에서 설계한 스칼라 곱셈기는 삼성전자 0.18 un CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였을 경우 64,559 게이트의 크기에 최대 98 MHz까지 동작이 가능하며 이 때 데이터 처리속도는 29.6 kbps로 160-blt 프레임당 5.4 ms 걸린다. 본 성능은 실시간 환경에서 DTCP를 위한 디지털 서명, 암호화 및 복호화, 그리고 키 교환 등에 효율적으로 적용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권3호
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• pp.51-59
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• 2009

본 논문에서는 어쿠스틱 센서 IC 용 연속 시간 시그마-델타 모듈레이터를 구현하였다. 모듈레이터의 전력 소모를 최소화하기 위해 summing 단의 필요성을 제거한 피드-포워드 (feed-forward) 구조로 설계 하였으며, 해상도를 높이기 위해 선형성이 우수한 active-RC 필터를 사용하여 설계 하였다. 또한 초과 루프 지연 시간 (excess loop delay)에 의한 성능 저하를 방지하기 위한 회로 기법을 제안 하였다. 저 전압, 고 해상도의 4차 단일 비트 연속 시간 시그마-델타 모듈레이터는 $0.13{\mu}m$ 1 poly 8 metal CMOS 표준 공정으로 제작하였으며 코어 크기는 $0.58\;mm^2$ 이다 시뮬레이션 결과 25 kHz 의 신호 대역 내에서 91.3 dB의 SNR(signal to noise ratio)을 얻었고 전체 전력 소모는 $290{\mu}W$ 임을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1195-1201
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• 2005

본 논문에서는 무선통신 시스템 적용을 위한 G.729 음성부호화기와 길쌈부호화기(R=1/2, K=9) 비터비 복호기를 하나의 고정 소수점 DSP칩을 이용하여 실시간 구현하였다. 프로그램 구현은 고정 소수점 C 프로그램을 연산결과의 기준으로 활용하였으며, 복잡도의 최적화를 위하여 어셈블 언어로 설계하였다. 최적화 과정을 통하여 구현한 결과는 연산량 측면에서 음성부호화기 24MIPS, 채널부호화기 9MIPS, 프로그램 크기 측면에서 음성 24K words, 채널 4K words가 소요되었으며, 연산의 검증은 테스트 벡터를 이용하여 Bit exact 방법에 의하여 검증하였다. 본 논문의 결과는 기존의 음성/채널 부호화기의 개별적인 칩을 이용한 구현 방법에 비하여 구현의 용이성 및 구현 비용 측면에서 성능 개선이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권1C호
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• pp.14-23
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• 2003

본 논문에서는 2 Ms/s의 데이터 rate와 12-비트의 해상도를 갖는 Sigma-delta modulator의 구조를 제안한다. Sigma-delta modulator는 oversampling과 노이즈 shaping의 두 가지 특성으로 인해 낮은 해상도의 A/D 변환기와 결합하여 높은 해상도를 갖는 A/D 변환기의 구현이 가능하다는 장점으로 audio 응용 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나, Sigma-delta modulator를 무선 데이터 통신 등 다양한 응용 분야에서 사용하기 위해서는 좀더 높은 데이터 rate를 갖는 Sigma-delta modulator에 관한 연구가 필요하게 되었다. 본 논문에서 제안한 Sigma-delta modulator 구조는 기존의 64 내지 256의 oversampling비를 16으로 낮추어 sampling을 하여 기존의 수 십에서 수 백 Ks/s정도의 데이터 rate를 1 Ms/s 이상의 높은 데이터 rate에서 동작하도록 하였다. 그리고 두 개의 2차 Sigma-delta modulator를 Cascade 구조로 연결하고, 이득을 최적화하여 4차의 Sigma-delta modulator와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 내부에는 1-비트 A/D, D/A 변환기를 채용하여 부가적인 calibration 회로가 필요 없도록 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.54-60
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• 2007

본 논문에서는 내장메모리의 고장을 효율적으로 치유하기 위해 2차원의 여분 메모리를 이용한 내장메모리의 자가치유회로를 제안한다. 내장메모리에 같은 행(열)에 다수의 고장이 발생할 경우에 기존의 1차원의 여분 열(행) 메모리를 이용할 경우에는 고장 수만큼의 여분 메모리 열(행)이 필요하나. 2차원의 메모리를 사용하는 본 방법에서는 하나의 여분 메모리 행(열)으로 치유가 가능하다. 또한, 가상분할 메모리방식을 이용함으로써 여분 메모리 열 전체가 아니라 부분 열을 이용하여 치유가 가능하다. 본 구조를 이용하여, $64\times1$ bit의 코어메모리와 $2\times8$의 2차원 여분 메모리로 구성된 자가치유회로를 설계한다. 그리고, 고장검출을 위해서 13N March 알고리즘을 가진 자가테스트회로를 내장한다. 매그너칩 $0.25{\mu}m$ CMOS공정을 이용하여 Full-Custom으로 설계한 결과, 10,658개의 Tr.수에 코어면적은 $1.1\times0.7mm^2$이 소요되었다.