• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.922-929
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• 2004

In this paper, we develop control hardware such as an FPGA based general purposed intelligent controller with a DSP board to solve nonlinear system control problems. PID control algorithms are implemented in an FPGA and neural network control algorithms are implemented in a BSP board. An FPGA was programmed with VHDL to achieve high performance and flexibility. The additional hardware such as an encoder counter and a PWM generator can be implemented in a single FPGA device. As a result, the noise and power dissipation problems can be minimized and the cost effectiveness can be achieved. To show the performance of the developed controller, it was tested fur nonlinear systems such as a robot hand and an inverted pendulum.

• 전자공학회지
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• 제23권11호
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• pp.23-33
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• 1996

본 논문은 원판과 전용 CAD 틀로 구성되는 FPGA시스템을 개발하는데 있어서 서로 다른 요소 기술들의 관계와 이들 요소 기술들과 시스템성능의 관계를 모델하여 시스템 사양을 만족하기 위하여 가장 효율적인 방법을 찾게하는 방법에 관한 것이다. 본 논문에서는 실제로 개발된 시스템을 예로 하여 FPGA시스템 개발에서 고려해야 할 점들을 고찰하였다. 새로운 FPGA 시스템의 개발 순서는 먼저 개발할 FPGA의 응용 분야를 결정하고, 그 응용 분야에 필요한 시스템 사양에 맞게 개발한 요소 기술들과 그 기술들의 범위를 정한다. 개발 흐름도를 이용하여 이 요소 기술들의 연관 관계를 수직적으로는 시스템 성능에 미치는 영향을 모델링하고 수평적으로는 요소 기술간의 서로 미치는 영향을 모델링 하여 시스템 사양을 만족하기 위한 최적의 해를 구한다. 이때 최종적인 FPGA 시스템을 평가하고 검증할 수 있는 방법을 결정한다. 요소 기술들이 개발 됨에 따라 좀 더 구체적이고 정확한 모델에 의해 전체 시스템의 성능은 평가되고 검증될 수 있다. 이러한 방법과 환경은 FPGA 시스템을 빠르고 효율적으로 개발할 수 있게 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.675-676
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• 2012

본 논문에서는 신호측정 장치를 FPGA를 기반으로 설계한 후 이를 시스템으로 구현하였다. 설계에 사용한 FPGA는 Altera사의 Cyclone II이고, 총 1,700개(40%)의 LE(logic element)를 사용하였다. 설계한 회로는 6-bit 입력에서 24,576-bit의 메모리를 사용하며, 최대 140MHz의 동작주파수에서 안정적으로 구동하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.20-27
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• 2008

본 논문에서는 비선형 패턴 분류를 위해 FPGA 칩에 신경회로망을 구현하였다. 병렬처리 연산을 위해 순방향 신경회로망이 구현 되었다. 신경망의 학습을 off-line으로 한 다음에 가중치 값들을 저장하여 사용한다. 예로서, AND와 XOR 논리의 패턴 구분이 수행된다. 실험결과를 통해 FPGA에 구현된 신경회로망이 잘 작동하는 것을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.167-169
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• 2010

본 논문에서는 최근 모바일장치에서 널리 사용되는 TFT-LCD를 제어 할 수 있는 컨트롤러를 하드웨어로 구현하고 FPGA로 검증한 내용을 기술한다. TFT-LCD 컨트롤러는 red, green, blue의 픽셀 정보와 동기화 할 수 있는 Hsync, Vsync 신호를 출력하고 TFT-LCD에 각 픽셀의 RGB 값이 나타나게 된다. 하드웨어 기술 언어로는 verilog-hdl을 사용하였고, 모델심 소프트웨어를 통하여 시뮬레이션을 확인하고 Xilinx FPGA를 통해 올바른 동작을 검증하였다. 프레임 버퍼는 FPGA안에 블록램의 형태로 구성하여 TFT-LCD에 이미지 파일이 출력되도록 설계 하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권3호
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• pp.141-146
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• 2007

본 논문에서는 FPCA 기반의 시뮬레이션가속을 통한 함수적 검증에서 매 설계오류의 수정 과정에서 필수적으로 진행되어야 하였던 긴 FPGA 컴파일 시간에 의한 오랜 디버깅턴어라운드시간을 단축할 수 있는 FPGA 컴파일 회피를 통한 효과적인 시뮬레이션가속 방법을 제시하였다. 마이크로컨트롤러 설계의 함수적 검증에 제안된 방법을 적용한 결과, 본 논문에서 제안된 방법이 시뮬레이션가속의 높은 시뮬레이션 수행 속도를 유지하는 동시에 디버깅턴어라운드시간도 크게 단축할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.405-408
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• 2004

본 논문에서는 FPGA와 마이크로프로세서를 이용하여 One Board화된 무선 콘트롤러 시스템의 기저대역부를 설계 하였다. 송신부에서는 컴퓨터와 연결된 마이크로프로세서부에서 컴퓨터를 통해 입력된 데이터를 병렬로 FPGA부로 전송하여 PN_code를 이용한 대역확산 거쳐 전송하고, 수신부에서는 대역역확산를 사용하여 데이터를 다시 수신측 마이크로프로세서를 통해 확인하였다. FPGA 설계는 Xilinx사의 FPGA 디자인 툴인 Xilinx Foundation3.1을 사용하였으며, FPGA configuration을 위한 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고. Xilinx사의 SPARTAN2 2S100PQ208칩에 downloading 한 후 Agilent사의 1681A logic analyzer를 사용하여 설계된 회로의 동작을 확인 하였다. 또한 데이터의 입출력을 CPU부를 통해 컴퓨터에서 모니터링 할 수 있도록 설계하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.595-598
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• 2014

원전 디지털 계측제어시스템에서 공통원인고장(Common cause failure)의 발생 가능성이 증가함에 따라 이를 방지하기 위해 프로그래머블 논리소자(Field Programmable Gate Array)를 이용한 제어기가 개발되어 활용되고 있다. 그러나, FPGA-기반의 제어기를 구현하는데 사용되는 하드웨어 기술 언어는 그래픽 언어를 이용한 PLC 기반의 개발을 하던 대부분의 원전 계측제어 엔지니어에게 친숙하지 않아 제어기의 구현에 어려움이 있다. 따라서 엔지니어에게 친숙한 그래픽 언어를 이용하여 FPGA 용 제어 프로그램을 작성할 수 있는 통합개발환경이 필요하다. 본 논문에서 구현한 VerilogLinker 는 제어프로그램의 개발을 위한 통합개발환경의 일부로 통합개발환경을 이용한 제어 프로그램의 개발과정 중에서 생성된 Verilog 파일을 FPGA 공급자가 제공하는 상용 소프트웨어인 Libero SoC 와 연결하는 기능을 제공한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권4호
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• pp.18-27
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• 2010

본 논문은 회전체의 진동 데이터를 효율적으로 획득하기 위해 데이터 획득 시스템을 설계하였다. 데이터획득 장치는 필터와 증폭기로 구성한 아날로그 로직과 ADC와 DSP, FPGA, FIFO 메모리를 갖고 있는 디지털로직으로 구성하였다. 센서로부터 회전체의 진동신호는 아날로그 로직을 통과하여 FPGA에 의해 제어되고, 그 신호는 ADC를 통해 변환되고 FIFO 메모리에 저장하였다. 디지털 선호 처리는 FPGA 제어어의해서 FIFO 메모리에 들어온 데이터를 이용하여 DPS에서 신호처리를 수행할 수 있도록 구성하였다. 회전체 진동을 진단 및 분석하기 위한 진동 요소는 데이터 선호로서 실수 변환, Peak to Peak, 평균 값 산출, GAP, 디지털 필터, FFT 둥을 DSP에서 처리하고 설정된 이벤트를 추적하며, 그 결과 값을 도출하여 조기 경보 구축하였다 묘든 신호처리 과정 및 이벤트 추적은 여러 분석 단계 의해서 처리 시간이 소요되며, 특정 이벤트에 따라 처리 소요 시간에도 변동이 발생한다. 데이터 획득 및 처리는 연속적으로 실시간 분석을 수행해야 하지만, DSP에서는 입력된 신호를 처리하는 동안에 입력된 이후의 데이터에서 다음 입력처리 시간동안 획득한 데이터는 처리 될 수 없고, 특히 다수의 채널에서는 더 많은 데이터 손실이 일어날 수 있다. 따라서 본 논문에서는 데이터 손실이 적고 빠른 처리를 위하여 DPS와 FPGA을 효과적인 사용하였고, 이러한 여러 분석 단계 신호처리에서 발생되는 시간을 최소한으로 줄일 수 있는 방법으로 DSP에서 처리되는 신호단계 중 일부를 FPGA에서 처리할 수 있도록 설계 하였고 그리고 단일의 신호 처리에 의해 수행되는 분석 단계를 병렬 처리로 데이터를 실시간으로 처리하였다. 그 결과로 DSP 만으로 구성된 신호처리 보다 DSP와 FPGA로 구성된 시스템이 훨씬 빠르고 안정된 신호 처리 방법을 제시하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권12호
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• pp.1554-1563
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• 1999

This paper presents the design of high speed processor for a sequence logic control using field programmable gate array(FPGA). The sequence logic controller is widely used for automating a variety of industrial plants. The FPGA designed by VHDL consists of program and data memory interface block, input and output block, instruction fetch and decoder block, register and ALU block, program counter block, debug control block respectively. Dedicated clock inputs in the FPGA were used for high speed execution, and also the program memory was separated from the data memory for high speed execution of the sequence instructions at 40 MHz clock. Therefore it was possible that sequence instructions could be operated at the same time during the instruction fetch cycle. In order to reduce the instruction decoding time and the interface time of the data memory interface, an instruction code size was implemented by 16 bits or 32 bits respectively. And the real time debug operation was implemented for easy debugging the designed processor. This FPGA was synthesized by pASIC 2 SpDE and Synplify-Lite synthesis tool of Quick Logic company. The final simulation for worst cases was successfully performed under a Verilog HDL simulation environment. And the FPGA programmed for an 84 pin PLCC package was applied to sequence control system with inputs and outputs of 256 points. The designed processor for the sequence logic was compared with the control system using the DSP(TM320C32-40MHz) and conventional PLC system. The designed processor for the sequence logic showed good performance.