• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.52 no.5
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• pp.295-304
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• 2003

In this paper, we proposed a hardware-oriented Genetic Algorithm Processor(GAP) based on subpopulation architecture for high-performance convergence and reducing computation time. The proposed architecture was applied to enhancing population diversity for correspondence to premature convergence. In addition, the crossover operator selection and linear ranking subpop selection were newly employed for efficient exploration. As stochastic search space selection through linear ranking and suitable genetic operator selection with respect to the convergence state of each subpopulation was used, the elapsed time of searching optimal solution was shortened. In the experiments, the computation speed was increased by over $10\%$ compared to survival-based GA and Modified-tournament GA. Especially, increased by over $20\%$ in the multi-modal function. The proposed Subpop GA processor was implemented on FPGA device APEX EP20K600EBC652-3 of AGENT 2000 design kit.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07d
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• pp.2693-2695
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• 2001

In this paper, we present an adaptive image filter using genetic algorithm. The filter is robust to the characteristic variance of image and noise, by evolving the parameter and combination of image preprocessors properly. And we have adopted adaptive mutation strategy, which use different mutation rate for specific region of chromosome. The filter is implemented on FPGA board and controlled by host PC.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.64 no.5
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• pp.746-750
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• 2015

In this paper, we propose a simulator to evaluate the performance of the semi-active laser guidance or the quadrant photodetector and to simulate the laser power reflected from a target. The laser pulse repetition frequency was generated and synchronized with the laser pulse repetition(PRF) code. To evaluate the performances of the proposed methods, we implemented a prototype system and performed experiments. As a result, the generated high voltage was variable in the range of DC 3V to 340V and has the rate of change of 2000 V/s. PRF code can be generated within 50ms ∼ 100ms and the error is implemented within 0.3ns. The laser output is synchronized with the PRF code and has a dynamic range of 23.6dB.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.247-249
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• 2017

NIST에서 표준으로 정의된 P-192, P-224, P-256, P-384 타원곡선 상의 스칼라 곱셈(scalar multiplication) 연산을 지원하는 Scalable 타원곡선 암호(Elliptic Curve Cryptography; ECC) 프로세서의 설계에 대해 기술한다. 투영(projective) 좌표계를 이용하여 하드웨어 자원 소모가 큰 나눗셈 연산을 제거하였으며, GF(p) 상의 덧셈, 뺄셈, 곱셈 등의 유한체 연산을 지원한다. 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 이용하여 다양한 크기의 필드(field)에서 고정된 하드웨어 자원을 통하여 곱셈 연산을 수행하도록 하였으며, 필드의 크기에 따라 연산 사이클이 증가하거나 감소한다. 설계된 Scalable ECC 프로세서는 Verilog HDL로 모델링 되었으며, Modelsim을 이용한 기능검증을 하였다. Xilinx Virtex5 FPGA 디바이스 합성결과 5,376-비트 RAM과 970 슬라이스로 구현되었으며, 최대 55 MHz의 동작 주파수를 갖는다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.253-255
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• 2017

본 논문에서는 IoT 디바이스의 인증암호를 위한 AES-GCM 암호코어를 설계하였다. AES-GCM 코어는 블록암호 AES와 GHASH 연산으로 기밀성과 무결성을 동시에 제공한다. 기밀성 제공을 위한 블록암호 AES는 운영모드 CTR과 비밀키 길이 128/256-bit를 지원한다. GHASH 연산과 AES 암호화(복호화)의 병렬 동작을 위해 소요 클록 사이클을 일치시켜 GCM 동작을 최적화 하였다. 본 논문에서는 AES-GCM 코어를 Verilog HDL로 모델링 하였고 ModelSim을 이용한 시뮬레이션 검증 결과 정상 동작함을 확인하였으며 Xilinx Virtex5 XC5VSX95T FPGA 디바이스 합성결과 4,567 슬라이스로 구현되었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.809-812
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• 2002

본 논문은 RSA 암호시스템에서 고속 모듈러 곱셈을 위한 최적화된 시스톨릭 어레이의 설계를 제안한다. 제안된 방법에서는 미리 계산된 가산결과를 사용하여 개선된 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, 고속 모듈러 곱셈을 위한 새로운 구조의 시스톨릭 어레이를 설계한다. 미리 계산된 가산결과를 얻기 위해 CLA(Carry Look-ahead Adder)를 사용하였으며, 이 가산기는 덧셈연산에 있어서 캐리전달 지연이 제거되므로 연산 속도를 향상 시킬 수 있다. 제안된 시스톨릭 구조는VHDL(VHSlC Hardware Description Language)을 사용하여 동작적 수준을 기술하였고, Ultra 10 Workstation 상에서 $Synopsys^{TM}$ 툴을 사용하여 합성 및 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, FPGA 구현을 위하여 Altera MaxplusII를 사용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고, 실험을 통하여 제안한 방법을 효율성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.376-379
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• 2003

DNA computing based DNA sequence Is operated through the biology experiment. Biology experiment used as operator causes illegal reactions through shifted hybridization, mismatched hybridization, undesired hybridization of the DNA sequence. So, it is essential to design DNA sequence to minimize the potential errors. This paper proposes method of the DNA sequence generation based evolutionary operation processor. Genetic algorithm was used for evolutionary operation and extra hardware, namely genetic algorithm processor was implemented for solving repeated evolutionary process that causes much computation time. To show efficiency of the Proposed processor, excellent result is confirmed by comparing between fitness of the DNA sequence formed randomly and DNA sequence formed by genetic algorithm processor. Proposed genetic algorithm processor can reduce the time and expense for preparing DNA sequence that is essential in DNA computing. Also it can apply design of the oligomer for development of the DNA chip or oligo chip.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.946-949
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• 2003

In this paper, a DDFS(Direct Digital Frequency Synthesis)chip has been designed focusing on the reduction of ROM size and implemented using FPGA. When calculating the sine value for the input phase value, we used the Taylor series expansion approximation method to reduce the number of addresses of ROM. We also used the piecewise straight line approximation method, ie, the stored value int the ROM is the difference of the sine value and the straight line approximation. Using this method, we could reduce four bits for each ROM data.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.959-961
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• 2003

In this paper, we describe implemented DMAC (Direct Memory Access Controller) architecture on Altera's $Excalibur^{TM}$ that includes industry-standard $ARM922T^{TM}$ 32-bit RISC processor core operating at 200 MHz. We implemented DMAC based on AMBA (Advanced Micro-controller Bus Architecture) AHB (Advanced Micro-performance Bus) interface. Implemented DMAC has 8-channel and can extend supportable channel count according to user application. We used round-robin method for priority selection. Implemented DMAC supports data transfer between Memory-to-Memory, Memory-to-Peripheral and Peripheral-to-Memory. The max transfer count is 1024 per a time and it can support byte, half-word and word transfer according to AHB protocol (HSIZE signals). We implemented with VHDL and functional verification using $ModelSim^{TM}$. Then, we synthesized using $LeonardoSpectrum^{TM}$ with Altera $Excalibur^{TM}$ library. We did FPGA P&R and targeting using $Quartus^{TM}$. We can use implemented DMAC module at any system that needs high speed and broad bandwidth data transfers.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.411-413
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• 2003

본 논문에서는 ARM922T Core와 주변장치를 설계할 수 있는 100만 게이트의 FPGA를 내장한 알데라(Altera)사의 엑스칼리버(Excalibur)를 이용하여 DC모터 제어용 SoC를 설계하였다. SoC란 System on Chip의 약자로 하나의 칩 안에 프로세서와 다양한 목적의 주변장치들을 집적하는 것을 말한다. 모터를 구동하기 위한 PWM신호 생성기를 하드웨어 설계언어(Hardware Description Language)로 구현하고 시뮬레이션을 통해 설계모듈을 검증하였다. 이렇게 검증한 PWM 생성기 모듈과 ARM922T Core를 합성하여 SoC를 설계하였다. PWM 생성기 모들을 구성하는 내부의 각 분분을 VerilogHDL로 코딩하여 심볼로 만들어 통합하는 방식으로 설계를 하였으며 실제 모터를 구동하기 위해서 프로세서가 동작할 수 있도록 C언어로 프로그램하여 함께 칩에 다운로드하여 테스트를 하였다. SoC를 기반으로한 시스템 설계의 장점은 시스템이 간단해지고 고속의 동작이 가능하며 회로의 검증 및 다양한 시뮬레이션이 용이하다는데 있다.