• 제목/요약/키워드: Hardware/ Software Co-design

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HW/SW Co-Design of an Adaptive Frequency Decision in the Bluetooth Wireless Network

  • Moon, Sang-Ook
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권3호
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    • pp.399-403
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    • 2009
  • In IEEE 802.15.1 (Bluetooth) Ad-hoc networks, the frequency is resolved by the specific part of the digits of the Device clock and the Bluetooth address of the Master device in a given piconet. The piconet performs a fast frequency hopping scheme over 79 carriers of 1-MHz bandwidth. Since there is no coordination between different piconets, packet collisions may occur if two piconets are located near one another. In this paper, we proposed a software/hardware co-design of an adaptive frequency decision mechanism so that more than two different kinds of wireless devices can stay connected without frequency collision. Suggested method was implemented with C program and HDL (Hardware Description Language) and automatically synthesized and laid out. The adaptive frequency hopping circuit was implemented in a prototype and showed its operation at 24MHz correctly.

토공장비조합에 따른 공사기간 및 이산화탄소 배출량의 상관성 분석 (Correlation Analysis on the Duration and CO2 Emission Following the Earth-work Equipment Combination)

  • 김병수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권4D호
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    • pp.603-611
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    • 2011
  • 1997년 온실가스 감축을 위한 교토의정서가 채택된 이후 각 국가들은 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 줄이기 위하여 전 산업에 걸쳐 다각적인 노력을 하고 있다. 건설산업에서도 온실가스 배출량을 고려한 Passive Design 이나, LCA기준에 의한 환경영향평가와 같은 소프트웨어적 기술의 개발 그리고 설비시스템의 조정이나 친환경 자재의 개발과 같은 하드웨어적 기술의 개발과 같이 두 가지 형태의 기술이 다양한 방법으로 개발됨으로써 이산화탄소 저감을 시도하고 있다. 그러나 건설산업에서 세부공정을 고려한 이산화탄소 배출과 관련한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 철도노반공사 중에서 이산화탄소 배출량이 가장 많은 공정인 토공사를 대상으로 장비조합에 따른 이산화탄소 배출량을 산출하여 장비조합과 이산화탄소 배출량 그리고 공사기간의 상관성을 분석하였다.

시스템수준의 하드웨어 기능 검증 시스템 (System-level Hardware Function Verification System)

  • 유명근;오영진;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.177-182
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    • 2010
  • 시스템수준 설계방법론에서 널리 사용하고 있는 설계흐름도는 시스템명세, 시스템수준의 하드웨어/소프트웨어 분할, 하드웨어/소프트웨어 통합설계, 가상 또는 물리적 프로토타입을 이용한 통합검증, 시스템통합으로 구성된다. 시스템의 하드웨어 구성요소를 개발하는 과정에서 이전까지는 디자인단계가 많은 시간 및 노력을 요구하는 단계였지만, 현재에는 설계한 디자인의 기능적 검증단계가 중요 요소로 간주되고 있다. 본 논문에서는 시스템수준 설계언어인 SystemC 기반의 테스트벤치 구조를 이용하여 Verilog HDL로 설계된 하드웨어 구성요소의 올바른 동작여부를 판별하는 기능검증시스템을 설계하였다. 설계된 기능검증시스템에서 SystemC 모듈의 멤버 변수와 Verilog 모듈의 와이어 및 레지스터 변수간의 데이터 전달은 본 논문에서 정의되는 SystemC 사용자 정의 통신채널을 통하여 이루어진다. 제안된 기능검증시스템을 UART에 적용하여 올바른 동작여부를 판별하였다. 본 논문의 기능검증시스템 설계에 사용된 SystemC는 C++기반의 하드웨어 모델링용 클래스 라이브러리를 제공하므로 RT 수준보다 높은 추상화수준에서 소프트웨어와 하드웨어 또는 이 둘을 결합한 시스템수준의 모델링을 단일 언어와 환경에서 설계할 수 있는 이점이 있다. 또한 기능검증시스템 설계에 작성된 SystemC 모듈 코드들은 부분적인 코드 수정 후 다른 하드웨어 구성요소의 기능을 검증하는데 재사용할 수 있는 이점이 있다.

A Performance Analysis of Multi-GNSS Receiver with Various Intermediate Frequency Plans Using Single RF Front-end

  • Park, Kwi Woo;Chae, Jeong Geun;Song, Se Phil;Son, Seok Bo;Choi, Seungho;Park, Chansik
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제6권1호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • In this study, to design a multi-GNSS receiver using single RF front-end, the receiving performances for various frequency plans were evaluated. For the fair evaluation and comparison of different frequency plans, the same signal needs to be received at the same time. For this purpose, two synchronized RF front-ends were configured using USRP X310, and PC-based software was implemented so that the quality of the digital IF signal received at each front-end could be evaluated. The software consisted of USRP control, signal reception, signal acquisition, signal tracking, and C/N0 estimation function. Using the implemented software and USRP-based hardware, the signal receiving performances for various frequency plans, such as the signal attenuation status, overlapping of different systems, and the use of imaginary or real signal, were evaluated based on the C/N0 value. The results of the receiving performance measurement for the various frequency plans suggested in this study would be useful reference data for the design of a multi-GNSS receiver in the future.

소형 열병합 발전소 관리 및 제어 S/W 개발 연구 (A Study on the Development of Managing and Control Software for Small Size Cogeneration System)

  • 김진일;차종환;김창태;고요
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.916-918
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    • 1996
  • We have an urgent matter that is lack of energy resource. So we have to accomplish the design of economical energy utility systems and to develop energy facilities with high efficiency. Cogeneration system is one of them. It has high efficiency and can solve unbalanced electricity and heat demand in Summer & Winter concurrently. Recently, to increase the efficiency and stability of the total system, it is applying automatic control and monitoring software to the hardware facilities in industrial control systems. Therefore, these systems has been researched and developed in the advanced countries. It also has been researched and developed in the domestic since '60. But the control and monitoring software in cogeneration system has been hardly developed and has been imported expensive products from the advanced countries. In this study, we have developed the software of operating control, status monitoring, operating data managing and tele-controlling. We have confirmed usefullness of developed software by applying to gas turbine cogeneration system.

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Core-A를 위한 효율적인 On-Chip Debugger 설계 및 검증 (Design and Verification of Efficient On-Chip Debugger for Core-A)

  • 허경철;박형배;정승표;박주성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권4호
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    • pp.50-61
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    • 2010
  • 최근 SoC 가 주목받으면서 검증이 더욱 중요해졌다. SoC 설계 추세는 구조 및 RTL(Register Transistor Logic) 레벨의 HW(Hardware) 설계 및 내장형 프로세서에서 수행 될 SW(Software) 개발을 동시에 진행하는 HW/SW 통합 설계이다. 테크놀로지가 DSM(Deep-Submicron)으로 가면서 SoC 내부 상태를 확인하는 것은 매우 어려운 일이 되었다. 이와 같은 이유 때문에 SoC 디버거는 매우 어려운 분야이며 디버깅에 매우 많은 시간이 소모된다. 즉 신뢰성이 있는 디버거 개발이 필요하다. 본 논문에서는 JTAG을 기반으로 하는 하드웨어 디버거 OCD를 개발하였다. OCD는 Core-A를 대상으로 하여 개발 된 것이다. 개발된 OCD는 Core-A에 내장하여 SW 디버거와 연동하여 검증까지 마치고 디버거로서의 기능 및 신뢰성을 확인하였다. Core-A에 내장한 OCD는 약 14.7%의 오버헤드를 보이며 OCD의 2% gate count를 차지하는 DCU를 수정함으로써 다른 프로세서에도 쉽게 적용할 수 있는 디버거 유닛으로 사용할 수 있다.

통합된 Esterel/C++시뮬레이션을 위한 GUI 코드자동생성 (A GUI Module Generator for Integrated Esterel/C++ simulation)

  • 리수주안;임기욱;이재호;한태숙
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.779-781
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    • 2007
  • Nowadays, as the increasing functionality and scales of embedded systems, system design grows more complex than before. So verification and simulation of systems become an important facet in hardware-software co-design issues. But it is almost impossible to simulate an embedded system without real hardware implementation or environment communication, especially for control-dominated reactive systems. Therefore, in this paper, we will introduce a GUI environment module generator for integrated Esterel\C++ simulation. By generating the GUI modeling environment, we can simulate and verify the whole embedded system conveniently.

OpenCL 기반의 상위 수준 합성 기술을 이용한 고성능 안개 제거 시스템의 소프트웨어-하드웨어 통합 설계 (SW-HW Co-design of a High-performance Dehazing System Using OpenCL-based High-level Synthesis Technique)

  • 박용민;김민상;김병오;김태환
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권8호
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    • pp.45-52
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    • 2017
  • 본 논문은 안개 제거 처리를 위한 전용의 하드웨어 가속기를 내장하는 고성능의 소프트웨어-하드웨어 통합 안개 제거 시스템의 설계 및 구현을 제시한다. 제시된 안개 제거 시스템에서 다크 채널 프라이어 기반의 안개 제거 처리는 전용의 하드웨어 가속기를 통해 처리되며, 영상의 입출력 및 가속기의 제어는 소프트웨어에 의해서 처리된다. 이를 위해 안개 제거 알고리즘에 내재된 병렬성을 발견하여 OpenCL 커널로 기술하고, 상위 수준 합성 기술을 이용해 하드웨어 가속기를 구현하였다. 기존의 소프트웨어 기반의 안개 제거 시스템과 제안하는 시스템의 성능을 비교한 결과, 동등한 안개 제거 품질을 보이면서도 전체 시스템 수행 시간이 최대 96.3% 단축되었다.

Zynq-SoC를 이용한 초음파 위치추적 시스템 (An Ultrasonic Positioning System Using Zynq SoC)

  • 강문호
    • 전기학회논문지
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    • 제66권8호
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    • pp.1250-1256
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    • 2017
  • In this research, a high-performance ultrasonic positioning system is proposed to track the positions of an indoor mobile object. Composed of an ultrasonic sender (mobile object) and a receiver (anchor), the system employs three ultrasonic time-off-flights (TOFs) and trilateration to estimate the positions of the object with an accuracy of sub-centimeter. On the other hand, because ultrasonic waves are interfered by temperature, wind and various obstacles obstructing the propagation while propagating in air, ultrasonic pulse debounce technique and Kalman filter were applied to TOF and position calculation, respectively, to compensate for the interference and to obtain more accurate moving object position. To perform tasks in real time, ultrasonic signals are processed full-digitally with a Zynq SoC, and as a software design tool, Vivado IDE(integrated design environment) is used to design the whole signal processing system in hierarchical block diagrams. And, a hardware/software co-design is implemented, where the digital circuit portion is designed in the Zynq's fpga and the software portion is c-coded in the Zynq's processors by using the baremetal multiprocessing scheme in which the c-codes are distributed to dual-core processors, cpu0 and cpu1. To verify the usefulness of the proposed system, experiments were performed and the results were analyzed, and it was confirmed that the moving object could be tracked with accuracy of sub-cm.

모듈화된 구조에 기반한 H.263 비디오 코덱 VLSI의 설계 (VLSI Design of H.263 Video Codec Based on Modular Architecture)

  • 김명진;이상희;김근배
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권5호
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    • pp.477-485
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    • 2002
  • 본 논문에서는 H.263 비디오 코덱 구현을 위한 효율적인 하드웨어 구조를 제안하고, 이에 기반한 VLSI 구현을 기술한다. 제안 구조는 부호화 및 복호화에 사용되는 내부 하드웨어 블록들간의 연결 및 이 블록들과 내부 RISC 프로세서간의 연결에 단일화된 인터페이스 방법을 사용한다. 이러한 단일화된 인터페이스의 사용은 블록들의 모듈화된 설계를 가능하게 하며, 하드웨어/소프트웨어의 적절한 분할 및 효과적인 파이프라인 동작을 가능하게 한다. 개발된 VLSI는 H.263 버전 2의 프로파일 3 @ 레벨 10을 지원하고, 제어용 프로토콜인 H.245와 다중화 프로토콜인 H.223을 지원한다. 따라서 외부에 오디오 코덱 칩을 추가함으로써 완전한 ITU-T H.324 또는 3GPP 3G-324M 멀티미디어 터미널 기능 구현에 사용될 수 있으며, 하드웨어 블록들을 최대한 활용하면서 소프트웨어적으로 H.263++와 MPEG4 코덱을 구현 할 수 있는 구조이다. 구현된 H.263 코덱은 40MHz의 동작 주파수에서 초당 15 프레임 이상의 성능으로 QCIF 크기의 영상의 부호화 및 복호화를 동시에 수행할 수 있다.