• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1345-1352
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• 2014

최근에 SoC 버스구조의 대안으로 NoC가 대두되고 있으며, NoC에서 다중클럭이 사용되어 클럭의 주파수는 같지만 clock skew 등으로 인한 위상차이가 발생하므로 데이터 전송 시에 클럭에 대한 동기회로가 사용되고 있다. 본 논문에서는 NoC 클럭의 위상차가 발생하는 경우 데이터의 손실이 발생할 수 있는 불안정상태 (metastability)를 정의하고 분석한다. 180nm CMOS 공정 파라미터를 사용하여 래치와 플립플롭을 설계하고, 1GHz 클럭을 사용하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과에서 출력에 로직 1과 0이 아닌 중간 값을 가지는 불안정상태를 래치와 플립플롭에서 확인하였다. 그리고 불안정상태 값이 상당히 긴 시간 동안 존재하여 온도, 공정변수, 전원 크기 등의 주변 환경에 의하여 출력 값이 변할 수 있어 입력값을 손실할 수 있다는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 NoC에서 위상차 동기회로 설계 시에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권1호
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• pp.1-10
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• 2004

본 논문에서는 유한체 GF$(2^m)$상에서 두 다항식의 승산을 실현하는 병렬-입력 및 병렬-출력을 갖는 셀 배열 병렬 승산기를 제시한다 이 승산기는 승산연산부, 기약다항식연산부. MOD연산부로 구성한다. 승산연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트로 설계한 기본 셀의 배열로 이루어지며, 기약다항식연산부는 XOR 게이트와 D 플림플롭회로를 사용하여 구성하며, MOD연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트에 의한 기본 셀을 배열하여 구성하였다. 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였으며, 클럭신호의 주기를 l${\mu}\textrm{s}$로 하였다. 제시한 셀 배열 병렬 승산기는 m=4인 경우에 AND 게이트의 수가 24개, XOR 게이트의 수가 32개 필요하며, D 플립플롭회로가 4개 필요하다. 또한, AOP 기약 다항식을 사용하면 AND 게이트와 XOR 게이트의 수가 24개 필요하며 D 플립플롭은 사용되지 않는다. 셀 배열 병렬 승산기의 승산연산부의 동작시간은 1 단위시간(클럭시간)이 소비되고, 기약다항식연산부에 의한 MOD연산부의 동작시간은 m 단위시간(클럭시간)이 소비되어 전체 동작시간은 m+1 단위시간(클럭시간)이 소비된다. 본 논문에서 제시한 셀 병렬 승산기는 회선경로 선택의 규칙성, 간단성, 배열의 모듈성과 병렬동작의 특징을 가지며, 특히 차수 m이 매우 큰 유한체강의 두 다항식의 승산에서 확장성을 갖는다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.17-26
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• 2016

본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

• 전자공학회논문지A
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• 제30A권7호
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• pp.75-81
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• 1993

In this paper, New type of Static Edge Triggered D Flip-Flop Circuits which are effective for the sequencial selecting and addressing of Matrix type Electrodes being applied to Flat Display Devices is proposed by the Design Technique using the Transmission Characteristics of Feedback Transistors and Charge Back Up Function. These Circuits composed of 2-4 less transistors in number than Conventional Static D Flip Flop's have some advantages that the Maximum Transition Time of Clock Signals allowed is increased by 100-450 times more than that of the Conventional circuit at 100KHz Clock Frequence and Circuit Safety is much increased by making the wider ranges, 1-4V, of Clock Levelas a Non-operating periods than 3-3.2V ranges in case of the Conventional Circuit at 10MHz clock frequence. By these advantages, These circuits can be very effectively used in case that clock signal has long transition time, especially on the low frequency operation.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권1호
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• pp.10-14
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• 1998

In this paper a double edge triggered (DET) filp-flop is proposed which changes its output state at both the positive and the negative edge transitions of the triggering input. DET filp-flop has advantages in terms of speed and power dissipation over single edge triggered (SET) filp-flop has proposed DET flip-flop needs only 12 MOS transistors and can operate at clock speed of 500 MHz. Also, the power dissipation has decreased about 33% in comparison to SET flip-flop.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권5호
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• pp.1346-1353
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• 1996

본 논문은 상위레벨에서 VHDL을 사용하여 순차회로의 주요 구성요소인 플립플롭을 모델링하는 방법과 고장을 검출하기 위한 테스트생성 알고리즘을 제안 한다. RS, JK, D, T플립플롭은 데이터 흐름형을 이용하여 모델링한다. 칩레벨 모델의 기본 구조인 마이크로 오퍼레이션 시이퀸스를 하나 이상의 다른 마이크로 오퍼레이션 사이퀸스에 연결된 제어점으로 나타낸다. 다른 마이크로 오퍼레이션을 제한하고 있는 마이크로 오퍼레이션고 장(FMOP고장)을 효과적으로 나타내기 위하여 고울트리의 개념을 사용하며 고울을 처리하기 위해서 휴리스틱 조건을 이용한다. FMOP나 제어점 고장(FCON)이 발생 할때 고장 활성화, 경로 활성화 및 활성화된 경로를 유지하기 위한 명료화과정을 거쳐 테스트 패턴을 생성 제안한 알고리즘을 C 언어로 실현하고 예제를 통하여 유효성을 확인 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.178-184
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• 2014

PCA에 기반을 둔 CMOS 소자 기술은 메모리 혹은 ALU 회로의 구현에 매우 효율적이다. 그러나 CMOS 소자 스케일링 기술의 한계로 인하여 이를 해결할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 대두되었고, 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; quantum-dot cellular automata)는 이를 해결할 수 있는 기술로 등장했다. 본 논문에서는 QCA에 기반을 둔 효율적인 PCA 구조를 설계한다. 설계하는 PCA 구조에서의 D 플립플롭과 XOR 논리게이트는 기존에 제안되었던 회로를 사용하고, 입력 제어 스위치와 규칙 제어 스위치는 QCA에 기반을 두고 새롭게 설계한다. 설계된 PCA 구조는 QCA디자이너를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 것과 비교 및 분석하여 설계된 구조의 효율성을 확인한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권3호
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• pp.135-140
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• 2008

본 논문은 중복 다치논리(redundant multi-valued logic)를 이용하여 초고속 디멀티플렉서(demultiplexer)를 CMOS 회로로 설계하였다. 설계한 회로는 중복 다치논리를 이용하여 직렬 이진 데이터를 병렬 다치 데이터로 변환하고 이를 다시 병렬 이진 데이터로 변환한다. 중복 다치논리는 중복된 다치 데이터 변환으로써 기존 방식 보다 더 높은 동작속도를 얻을 수 있다. 구현한 디멀티플렉서는 8개의 적분기로 구성되어 있으며, 각 적분기는 누적기, 비교기, 디코더, D 플립플롭으로 구성된다. 설계한 회로는 0.18um 표준 CMOS 공정으로 구현하였으며 HSPICE 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 본 논문의 디멀티플렉서의 최대 데이터 전송률은 20 Gb/s이고 평균 전력소모는 58.5 mW이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.37-50
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• 2023

일반적으로 정밀하고 안정적인 주파수 합성 방법으로 PLL이나 DDS가 주로 사용된다. 안정적인 동작을 위하여 FPGA를 사용하여 PWM 주파수 발생 알고리즘을 설계하고 구현하였다. 이는 목표한 주파수의 8,192배의 주파수를 만든 후 D 플립플롭을 13회 진행하여 1Hz 단위의 정밀도로 다수의 주파수를 발생시킬 수 있도록 하는 알고리즘이며 고안된 알고리즘을 이용하여 열차의 정위치 정차용 버싱 시스템에 적용한 제품을 개발하여 기존 운영시스템과 교체 시험을 하여 주파수 발생의 정확도 측면에서 성능의 우수함을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권2호
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• pp.515-520
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• 2020

디지털 회로설계 기술에서 사용되는 CMOS는 양자 터널링 현상 등으로 인해 집적도의 한계에 다다르고 있다. 이를 대체할 수 있는 양자점 셀룰러 오토마타(QCA : Quantum-dot Cellular Automata)는 적은 전력 소모와 빠른 스위칭 속도 등으로 많은 장점이 있음으로 CMOS의 많은 디지털 회로들이 QCA 기반으로 제안되었다. 그중에서도 멀티플렉서는 D-플립플롭, 레지스터 등 다양한 회로에 쓰이는 기본 회로로써 많은 연구가 되고 있다. 하지만 기존의 멀티플렉서는 공간 효율성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 셀 간 상호작용을 이용하여 새로운 다층구조 멀티플렉서를 제안하고, 이를 이용하여 D-래치를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 멀티플렉서와 D-래치는 면적, 셀 개수, 지연시간이 개선되었으며, 이를 이용하여 큰 회로를 설계할 시 연결성과 확장성이 우수하다. 제안된 모든 구조는 QCADesigner를 이용해 시뮬레이션하여 동작을 검증한다.