• 제목/요약/키워드: Logic Circuit Design

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광학식 디스크를 위한 Reed Solomon 복호기 설계 (Design of Reed Solomon Decoder for Optical Disks)

  • 김창훈;박성모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.262-265
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    • 2000
  • This paper describes design of a (32, 28) Reed Solomon decoder for optical compact disk provides double error detecting and correcting capability. The most complex circuit in the RS decoder is part for solving the error location numbers from error location polynomial, and the circuit has great influence on overall decoder complexity. We use RAM based architecture with Euclid algorithm, Chien search algorithm and Forney algorithm. We have developed VHDL model and Performed logic synthesis using the SYNOPSYS CAD tool. Then, the RS decoder has been implemented with FPGA. The total umber of gate is about 11,000 gates and it operates at 20MHz.

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STEAM 교육을 위한 기초 회로 시스템 설계와 제어 방법 (Design and Control of a Basic Circuit System for STEAM Education)

  • 허경
    • 실천공학교육논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.99-106
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    • 2017
  • STEAM 과학예술융합교육에서 가장 중요한 것은 과학기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이는 일이다. 본 논문에서는 STEAM 융합 교육에 적용할 수 있는 기초 회로 시스템 설계와 제어 방법을 제안한다. 브레드 보드를 이용한 회로 시스템 설계 실습은 국내 교육과정의 고등학교 및 대학교 수준의 해당 학과에서 필수 교육과정으로 지정하고 있다. 하지만 실제 실습에는 회로 시스템 설계와 제어 방법을 쉽게 이해할 수 있는 STEAM 융합 형태의 구현 예제가 부족하다. 따라서, 미디어 아트 형태의 회로 시스템을 구현하고 제어하는 방법을 제안하고 시험하였다.

다치양자논리에 의한 다중제어 Toffoli 게이트의 실현 (Realization of Multiple-Control Toffoli gate based on Mutiple-Valued Quantum Logic)

  • 박동영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.62-69
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    • 2012
  • 다중제어 Toffoli(multiple-control Toffoli, MCT) 게이트는 원시 게이트에 의존적인 양자 기술을 필요로 하는 매크로 레벨 다치(multiple-valued) 게이트이며, Galois Field sum-of-product(GFSOP)형 양자논리 함수의 합성에 사용되어 왔다. 가역 논리는 저전력 회로 설계를 위한 양자계산(quantum computing, QC)에서 매우 중요하다. 본 논문은 먼저 GF4 가역 승산기를 제안한 후 GF4 승산기 기반의 quaternary MCT 게이트 실현을 제안하였다. MCT 게이트 실현을 위한 비교에서 제안한 MCT 게이트가 다중제어 입력이 증가할수록 종전의 작은 MCT 게이트 합성 방법보다 원시 게이트 수와 게이트 지연을 상당량 줄일 수 있음을 보였다.

초전도 Pipelined Multi-Bit ALU에 대한 연구 (Study of the Superconductive Pipelined Multi-Bit ALU)

  • 김진영;고지훈;강준희
    • Progress in Superconductivity
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    • 제7권2호
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    • pp.109-113
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    • 2006
  • The Arithmetic Logic Unit (ALU) is a core element of a computer processor that performs arithmetic and logic operations on the operands in computer instruction words. We have developed and tested an RSFQ multi-bit ALU constructed with half adder unit cells. To reduce the complexity of the ALU, We used half adder unit cells. The unit cells were constructed of one half adder and three de switches. The timing problem in the complex circuits has been a very important issue. We have calculated the delay time of all components in the circuit by using Josephson circuit simulation tools of XIC, $WRspice^{TM}$, and Julia. To make the circuit work faster, we used a forward clocking scheme. This required a careful design of timing between clock and data pulses in ALU. The designed ALU had limited operation functions of OR, AND, XOR, and ADD. It had a pipeline structure. The fabricated 1-bit, 2-bit, and 4-bit ALU circuits were tested at a few kilo-hertz clock frequency as well as a few tens giga-hertz clock frequency, respectively. For high-speed tests, we used an eye-diagram technique. Our 4-bit ALU operated correctly at up to 5 GHz clock frequency.

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VHDL을 이용한 서보시스템의 공간벡터 변조부 설계 (Design of the Space Vector Modulation of Servo System using VHDL)

  • 황정원;박승엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.5-8
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    • 2001
  • In this paper, we have space vector PWM(Pulse Width Modulation) circuits on the FPGA(Field Programmable Gate Arry) chip designed by VHDL(Very high speed integrated circuit Hardware Description Language). This circuit parts was required at controlling the AC servo motor system and should have been designed with many discrete digital logics. In the result of this study, peripheral circuits are to be simple and the designed logic terms are robust and precise. Because of it's easy verification and implementation, we could deduced that the customize FPGA chip show better performance than that of circuit modules parts constituted of discrete IC.

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Linear Motor Driver 설계에 대한 연구 (Study on Design Linear Motor Driver)

  • 김재필;하근수;정인성;백수현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.140-142
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    • 2001
  • In this paper, we designed a high precision Linear Motor Driver with 120 commutation method. It was composed of three parts which were divided into Power and Inverter Circuit, Analog Circuit with PWM Generation and Fault Protections, and Logic Circuit We selected LC-DSP by MEI for testifying a high accuracy of a designed driver. We proved the propriety as measured the accuracy with each velocity.

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다치 논리 함수 연산 알고리즘에 기초한 MOVAG 구성과 T-gate를 이용한 회로 설계에 관한 연구 (A Study on the Constructions MOVAGs based on Operation Algorithm for Multiple Valued Logic Function and Circuits Design using T-gate)

  • 윤병희;박수진;김흥수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.22-32
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Honghai Jiang에 의해 제안된 OVAG(Output value array graphs)를 기초로 MOVAG(Multi output value array graphs)를 이용한 다치논리함수의 구성방법을 제안하였다. D.M.Miller에 의해 제안된 MDD(Multiple-valued Decision Diagram)는 주어진 다변수의 함수에서 회로 설계까지 많은 처리시간과 노력이 요구되므로 본 논문에서는 MDD의 단점을 보완하여 데이터 처리시간의 단축과 적은 복잡도를 갖도록 MOVAG를 설계하였다. 또한 MOVAG의 구성 알고리즘과 입력행렬선정 알고리즘을 제안하고 T-gate를 사용하여 다치 논리 회로를 설계, 모의 실험을 통해 그 결과를 검증하였다.

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2진-4치 변환기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Binary to Quaternary Converter)

  • 한성일;이호경;이종학;김흥수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권3호
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    • pp.152-162
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    • 2003
  • 본 논문에서는 전압모드를 기초로 한 2진-4치 상호 변환기와 논리 게이트의 기본 소자라고 할 수 있는 4치 인버터회로를 설계하였다. 2진-4치 변환기는 2비트의 2진 신호를 입력으로 하여 1디지트의 4치 신호를 출력하는 회로이고 4치-2진 변환기는 1디지트의 4치 신호를 받아들여 2비트의 2진 신호를 출력하는 회로이며 Down-literal Circuit(DLC)블록과 2진 조합회로(CLC : Combinational Logic Circuit)블록으로 구성된다. 4치 인버터회로를 구현함에 있어서는 기준전압 생성 및 제어신호 생성을 모두 DLC를 사용하고 스위치 부분만을 일반 MOS로 사용하여 설계하였다. 설계된 회로들은 +3V 단일 공급 전원에서 0.35㎛ N-well doubly-poly four-metal CMOS technology의 파라미터를 사용한 Hspice를 이용하여 모의 실험을 하였다. 모의 실험 결과는 샘플링 레이트가 250MHz, 소비 전력은 0.6mW, 출력은 0.1V이내의 범위에서 전압레벨을 유지하는 결과를 보였다.

NCL 기반의 저전력 ALU 회로 설계 및 구현 (Design and Implementation of Low power ALU based on NCL (Null Convention Logic))

  • 김경기
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.59-65
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    • 2013
  • 저전력 설계를 요구하는 디지털 시스템에서는 동적 전력(dynamic power)과 누설 전력(leakage power) 사이의 균형을 이루는 점에 근접하는 매우 낮은 전압에서 작동하는 디지털 설계 방식을 요구하지만, 기존의 동기방식의 회로는 낮은 전압에서 지연(delay)이 급격히 증가하여 시스템의 전체 성능을 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 공정, 전압, 온도 변이 (PVT variation) 등에 크게 영향을 받아서 올바른 동작을 기대할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 낮은 전압에서 여러 가지 변이들에 영향을 받지 않는 비동기회로 설계 방식 중에 타이밍 분석이 요구되지 않고, 설계가 간단한 NCL (Null Convention Logic) 방식을 사용한 저전력 산술논리 연산장치 (ALU) 회로를 매그나칩-SK하이닉스 0.18um 공정으로 설계하고, 기존의 파이프라인 방식의 ALU와 스피드와 전력에 관해서 비교하였다.

초전도 마이크로 프로세서개발을 위한 RSFQ ALU 회로의 타이밍 분석 (Timing analysis of RSFQ ALU circuit for the development of superconductive microprocessor)

  • 김진영;백승헌;김세훈;강준희
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.9-12
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    • 2005
  • We have constructed an RSFQ 4-bit Arithmetic Logic Unit (ALU) in a pipelined structure. An ALU is a core element of a computer processor that performs arithmetic and logic operation on the operands in computer instruction words. We have simulated the circuit by using Josephson circuit simulation tools. We used simulation tools of XIC, $WRspice^{TM}$, and Julia. To make the circuit work faster, we used a forward clocking scheme. This required a careful design of timing between clock and data pulses in ALU. The RSFQ 1-bit block of ALU used in constructing the 4-bit ALU was consisted of three DC current driven SFQ switches and a half-adder. By commutating output ports of the half adder, we could produce AND, OR, XOR, or ADD functions. The circuit size of the 4-bit ALU when fabricated was 3 mm x 1.5 mm, fitting in a 5 mm x 5mm chip. The fabricated 4-bit ALU operated correctly at 5 GHz clock frequency. The chip was tested at the liquid-helium temperature.