• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권1호
• /
• pp.24-38
• /
• 2009

본 논문에서는 OCD(On-Chip Debugger)기반의 프로세서 디버거 구현한 것에 대해서 소개한다. 구현한 디버거는 프로세서 칩 내부에 내장에 내장해서 디버깅 기능을 하는 OCD로직과 심볼릭(Symbolic) 디버깅 기능을 지원하는 GNU 디버거 기반의 소프트웨어 디버거, 그리고 소프트웨어 디버거와 OCD를 연결해주고 고속 디버깅을 지원하는 인터페이스 & 컨트롤(Interface & Control) 블록으로 3개의 기능 블록으로 구성되어 있다. 디버거는 대상 프로세서에 OCD블록을 내장하여 소프트웨어 디버거를 이용해서 C/Assembly 레벨에서 디버깅이 가능하다. 디버깅 시스템(On-Chip Debugging System)은 FPGA로 구현된 32비트 RISC 타입 프로세서 코어에 OCD 블록을 내장해서 소프트웨어 디버거와 인터페이스 & 컨트롤 블록을 연동하여 동작을 검증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.68-75
• /
• 2011

최근 주변 장치의 성능은 사용자들이 요구하는 멀티미디어 데이터를 충족하기 위해 급속히 증가하고 있으며 고성능 장치에 실시간으로 데이터를 제공하기 위해 주변 장치의 인터페이스는 넓은 대역폭과 높은 전송속도가 필요하게 되었다. PCI Express는 고속의 직렬 전송 인터페이스로 이전의 PCI와 PCI-X와 상호 호환이 되는 인터페이스이다. 본 논문에서는 직렬 링크 방식의 주변 장치 통합 인터페이스 설계하였다. TC/VC 매핑 기법과 VC 중재 기법을 사용해 우선순위에 의한 패킷 전송이 가능하도록 하였고, 4개의 레인을 사용하여 패킷을 전송하도록 하였다. Verilog HDL을 사용하여 인터페이스를 설계하였고 이를 Modelsim으로 검증하였다. FPGA 검증은 Xilinx ISE와 SPARTAN XC3S400을 사용하였으며 합성은 Synopsys Design Compiler를 사용하여 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.544-551
• /
• 2015

본 논문에서는 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS; advanced driver assistance system) 용 이동객체검출 (MOD; moving object detection)을 위한 광학흐름추정기 (OFE; optical flow estimator) 의 하드웨어 구조 설계 결과를 제시하였다. 광학흐름추정 알고리즘은 차량 환경에서 높은 정확도를 나타내는 광역 최적화 (global optimization) 기반 Brox 알고리즘을 적용하였다. Brox 알고리즘의 에너지 범함수 (energy functional)를 최소화 하는 과정에서 생성되는 Euler-Lagrange 방정식을 풀기 위해 하드웨어 구현에 용이한 Cholesky factorization이 적용되었으며, 메모리 접근율 (memory access rate)를 줄이기 위해 시프트 레지스터 뱅크 (shift register bank)를 도입하였다. 하드웨어 구현은 Verilog-HDL을 사용하였으며, FPGA 기반 설계 및 검증이 수행되었다. 제안된 광학흐름추정기는 40.4K개의 logic slice 및 155개의 DSP48s, 11,290 Kbit의 block memory로 구현되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제15권10호
• /
• pp.1247-1256
• /
• 2012

필터를 기반으로 하는 영상 처리 알고리즘은 많은 연산과 메모리 접근으로 인해 임베디드 환경에서의 실시간 동작이 어렵다. 본 논문에서는 필터 기반의 얼굴 검출 하드웨어 엔진을 임베디드 환경에서 실시간으로 동작시키기 위해 파이프라인 구조로 설계하고 검증하였다. 얼굴 검출 알고리즘은 입력으로 들어온 영상에서 학습된 얼굴의 특징 데이터를 이용하여 얼굴의 위치를 찾는 연산을 수행한다. 이를 하드웨어로 구현하기 위해 알고리즘의 연산을 파악하여 중복되는 연산을 병렬 처리하고 라인 메모리를 이용하여 메모리 접근을 최소화하여, 이것을 기반으로 파이프라인 구조의 하드웨어를 설계하였다. 하드웨어 구조는 Resize, ICT(Improved Census Transform), Find Candidate 등의 3 단계로 나뉘어져 있으며, 총 507KByte의 내부 SRAM을 사용하였다. ARM Cortex A8 프로세서와 Xilinx사의 Virtex5LX330을 이용하여 검증한 결과 9,039 LUTs를 사용하였고 최대 동작 클록은 165MHz로, VGA($640{\times}480$) 해상도에서 108 frame/sec의 동작속도로 최대 20명까지 검출이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.134-141
• /
• 2020

원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.21-33
• /
• 1997

앞으로의 트랜스포트 프로토콜은 Gbps이상의 처리율, 다양한 기능 및 응용에 따른 융통성 있는 적용이 가능해야 한다. 이를 위해서 새로운 트랜스포트 프로토콜의 개발 또는 VLSI를 이용한 프로토콜의 하드웨어적인 구현등이 연구되고 있다. 프로토콜의 처리율을 높이려면 구조가 간단해야 하지만 다양한 기능을 제공하고 융통성 있는 적용이 가능하려면 프로토콜이 복잡해진다. 그러나 앞으로의 통신망은 에러발생 확률이 낮아질 것이므로 트랜스포트 프로토콜은 고정된 일을 반복 수행하게 될 것이다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 설계되고 제안된 UP 프로토콜을 VHDL을 이용하여 하드웨어적으로 설계하고 Actel FPGA Chip을 이용하여 구현하였다. MTP 프로토콜은 정보평면과 제어평면으로 구성된다. 정보평면은 에러가 발생되지 않는 한 프로토콜 상태 정보에 관계없이 사용자 정보를 전달하는 고정된 일을 반복하고 제어평면은 프로토콜 상태정보에 따라 정보평면의 동작을 제어한다. 하드웨어적으로 구현된 MTP의 처리율은 정보평면에 의해 좌우되고 700 Mbps이상이 된다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권12호
• /
• pp.167-173
• /
• 2015

본 논문에서는 고해상도(Full-HD)급의 비디오를 처리할 수 있는 고효율 비디오 코딩(HEVC) 표준을 따르는 인코더 IP 설계에 대하여 기술한다. 설계된 IP는 HEVC 메인 프로파일 4.1급에 해당되며, 프레임 레이트는 60 fps 로 실시간 인코딩 가능하다. 하드웨어 및 소프트웨어 IP 설계 전에 C 언어로 전체 참조 모델을 개발하였으며 고속처리를 위한 병렬처리구조와 저 전력을 위한 스킵모드를 제안하였다. 또한 IP 관련 펌웨어 및 드라이버 프로그램을 작성하였다. IP 검증을 위한 플랫폼을 개발하였고 설계된 통합 IP를 FPGA 보드로 구현하여 다양한 영상에 대하여 여러 인코딩 조건에서 기능 및 성능을 검증하였다. HM-13.0대비 동일 PSNR에서 약 35% 정도의 비트율 감소와 저전력 모드에서 약 25% 정도의 전력 소모 감소 효과가 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.197-199
• /
• 2002

The invention of VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), Technical language of Hardware, is a kind of turning point in digital circuit designing, which is being more and more complicated and integrated. Because of its excellency in expression ability of hardware, VHDL is not only used in designing Hardware but also in simulation for verification, and in exchange and conservation, composition of the data of designs, and in many other ways. Especially, It is very important that VHDL is a Technical language of Hardware standardized by IEEE, intenational body with an authority. The biggest problem in modern circuit designing can be pointed out in two way. One is a problem how to process the rapidly being complicated circuit complexity. The other is minimizing the period of designing and manufacturing to survive in a cutthroat competition. To promote the use of VHDL, more than a simple use of simulation by VHDL, it is requested to use VHDL in composing logical circuit with chip manufacturing. And, by developing the quality of designing technique, it can contribute for development in domestic industry related to ASIC designing. In this paper in designing SMPS(Switching mode power supply), programming PWM by VHDL, it can print static voltage by the variable load, connect computer to chip with byteblaster, and download in Max(EPM7064SLCS4 - 5)chip of ALTER. To achieve this, it is supposed to use VHDL in modeling, simulating, compositing logic and product of the FPGA chip. Despite its limit in size and operating speed caused by the specific property of FPGA chip, it can be said that this method should be introduced more aggressively because of its prompt realization after designing.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.55-61
• /
• 2011

10KW 이하의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나, 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구/개발이 이루어지고 있다. 소형 풍력 발전기는 낮은가격, 고신뢰도 및 고성능이 중요시되기 때문에 최대 전력을 추종하기 위한 다양한 기법이 요구된다. 일반적으로 제어기의 출력은 DC 부하에 전원을 공급하기 때문에 48V 배터리에 연결되어 동작된다. 본 논문에서는 소형 풍력 발전 시스템을 위한 FPGA 기반 MPPT 제어기를 제안하고자하며, 제안된 시스템에서의 다양한 MPPT 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 NI 사에서 제작된 Compact-RIO 컨트롤러를 사용하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.241-250
• /
• 2016

AVM(Around View Monitor)시스템은 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)의 한 종류로 운전자가 차량 주변을 한눈에 파악할 수 있게 도와주는 차량 시스템이다. AVM 시스템은 네 개의 카메라에서 입력받은 데이터를 실시간 처리하기 때문에 요구되는 메모리 대역폭이 크다. 특히 입력 영상의 해상도 증가에 따라 메모리 대역폭 수치가 크게 증가하기 때문에, 필요한 메모리 대역폭에 맞는 하드웨어 구조 설계가 필요하다. 본 논문은 설계에 기틀이 될 AVM 시스템 하드웨어 모델 네 종류를 제시한다. 각 모델은 입력 영상으로부터 유효 데이터를 추출하는 모듈의 유무, 영상처리를 위한 LUT 생성 모듈 유무로 결정된다. 논문에서는 모델 별로 상이한 필요 메모리 대역폭과 하드웨어 자원 사용량이 제시된다. 이를 토대로 설계자의 요구 사항에 맞는 모델을 선택하고 구현할 수 있다. 제시한 하드웨어 모델의 검증을 위해 VGA, FHD급 AVM 시스템을 구현하였다. 구현에는 XC7Z045 FPGA, DDR3가 이용되었으며, 30FPS로 동작한다.