• 공학논문집
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• 제2권1호
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• pp.31-37
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• 1997

본 논문에서의 ALU는 덧셈, 뺄셈, 1증가, 1 감소, 2의 보수 등의 산술 연산을 수행하는 산술 연산 회로, 논리합, 논리곱, 배타논리합, 부정과 같은 논리 연산을 수행하는 논리 연산 회로, 쉬프트 연산 및 산술 혹은 논리 연산 회로의 연산 결과를 데이터 버스로 전송하는 기능을 담당하는 쉬프터로 구성되며, 이러한 기본적인 ALU 기능과 관련된 명령어는 Z80 명령어에서 추출하여 ALU의 내부 회로를 설계하였고, 이 설계된 회로를 그래픽 화면으로 구성하여 데이터의 연산이 ALU 내부에서 어떤 과정과 경로를 거쳐 수행되는 가를 비트 및 논리 게이트 단위까지 처리하여 ALU 구조와 단계별 연산 과정을 그래픽 형태로 학습하는 교육 시스템이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1301-1308
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• 2012

본 논문에서는 ADCL(adiabatic dynamic CMOS logic) buffer를 이용한 단열 논리회로용 AC 전원과 동기화된 저전력 클럭 발생기를 제안한다. CMOS 논리회로의 전력 손실을 줄이고 ADCL의 저전력 동작을 위해서, 논리회로의 clock 신호는 AC 전원 신호와 동기화 되어야 한다. 설계된 Schmitt trigger 회로와 ADCL buffer를 사용한 ADCL 주파수 분주기를 이용하여 AC 신호와 단열동작을 위한 clock 신호가 발생된다. 제안된 저전력 클럭 발생기의 소비전력은 3kHz와 10MHz에서 각각 1.181uW와 37.42uW으로 시뮬레이션에서 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.682-687
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• 2022

터널링 전계효과 트랜지스터(tunneling field-effect transistor; TFET)로 적층된 3차원 적층형 집적회로(monolithic 3D integrated-circuit; M3DIC)에 대한 연구 결과를 소개한다. TFET는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)와 달리 소스와 드레인이 비대칭 구조이므로 대칭구조인 MOSFET의 레이아웃과 다르게 설계된다. 비대칭 구조로 인해서 다양한 인버터 구조 및 레이아웃이 가능하고, 그 중에서 최소 금속선 레이어를 가지는 단순한 인버터 구조를 제안한다. 비대칭 구조의 TFET를 순차적으로 적층한 논리 게이트인 NAND 게이트, NOR 게이트 등의 M3DIC의 구조와 레이아웃을 제안된 인버터 구조를 바탕으로 제안한다. 소자와 회로 시뮬레이터를 이용해서 제안된 M3D 논리게이트의 전압전달특성 결과를 조사하고 각 논리 게이트의 동작을 검증한다. M3D 논리 게이트 별 셀 면적은 2차원 평면의 논리게이트에 비해서 약 50% 감소된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권2호
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• pp.42-50
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• 2006

반도체 공정기술의 발달로 인해 칩의 집적도가 향상되고 높은 성능의 SoC (System On a Chip)의 구현이 가능해졌다. 하지만 이로 인한 칩의 전력 소모량 증가는 칩 설계시의 중요 제한 요소가 되고 있다 칩 설계의 하위 단계로 갈수록 설계의 수정은 시간과 금전적 비용을 기하급수적으로 증가시키기 때문에, 설계의 상위 단계에서부터 칩의 소모 전력을 미리 추정하는 기술은 필수적이다. 이에 본 연구에서는 효율적인 상위 레벨 소모 전력 추정을 위해 회로를 레벨화 하고, 일부 레벨의 스위칭을 기반으로 회로의 소모 전력을 look up 테이블을 이용하여 모델링하였다 제안한 기술을 이용하여 ISCAS'85 벤치마크 회로에 대해 평균 소모 전력을 추정한 결과, 기존에 알려진 소모 전력 추정 기술에 비해 평균 추정 오차를 $9.45\%$에서 $3.84\%$로 크게 개선한 결과를 얻을 수 있었다.

• 공학교육연구
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• 제6권2호
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• pp.5-14
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• 2003

본 논문에서는 교육의 질을 향상시키기 위해 창의적이고 상호작용적인 멀티미디어 컨텐츠로 구현된 디지털 논리회로에 대한 효율적인 가상실험키트를 개발하였다. 제안된 가상실험키트는 실제 실험실 상황과 유사하게 구현하였기 때문에 가상실험키트를 통해 유사한 실험결과를 얻을 수 있다. 더욱이 제안된 가상실험키트는 학습자와 교수자의 효율을 증대시키도록 설계되었으며 이를 통해 학습자는 높은 학습표준을 성취할 수 있으며 교수자는 시간과 노동력을 절감할 수 있다. 가상실험은 (1)브레드 보드상의 회로결선 (2)입력인가 (3)출력측정 (4)실험결과 분석의 과정으로 이루어진다. 더욱이 브레드 보드상의 회로구성과 대응되는 온라인 스키메틱 회로구성이 학습자의 편의를 위해 가상실험 키트상에 나타난다. 마지막으로 가상 실험실을 운영한 결과 전체 실험 시간과 실험 장비의 손상율이 감소되며, 교수 생산성이나 학습 효율이 증가되는 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.453-461
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• 2016

최근 다양한 센서를 활용하는 응용분야의 증가로 인해 가변전송률을 지원하는 무선 통신 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이에 IEEE 802.15.4 ZigBee 시스템을 개량하여 250 kbps이하의 다양한 가변전송률을 지원하는 AZB (advanced ZigBee) 시스템이 제안 되었다. AZB 시스템은 250 kbps 이하 125 kbps, 62.5 kbps, 31.25 kbps의 가변 전송률을 지원할 수 있는 프리앰블 구조를 정의하였는데, 정의된 프리앰블 구조로 인해 AZB 시스템의 시간동기부의 회로 면적이 급격히 증가하는 문제점이 발생한다. 이에, 본 논문에서는 가변 전송률을 지원하면서도 시간동기부의 회로면적을 감소시킬 수 있는 새로운 프리앰블 구조 및 시간 동기 획득 알고리즘을 제안한다. 제안된 시간 동기부는 6.92 k의 FPGA (field programmable gate array) logic slices 합성되었고, 기존 구조 대비 62.3 % 복잡도 감소를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.1-6
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• 2006

본 논문에서는 VTCMOS(Variable-Threshold CMOS) 기법을 이용하는 초저전압 구동 논리 회로의 누설 전류 억제를 위한 기판 전압 발생회로를 제안한다. 제안하는 기판 전압 발생회로는 VSS 발생회로와 VBB 발생회로로 구성되어 있다. VSS 발생회로는 네거티브 전압을 발생시켜 VBB 발생회로에 공급하며, nB 발생회로는 공급받은 네거티브 전압을 이용하여 또 다른 네거티브 전압을 발생시킨다. 제안하는 회로의 동작을 검증하기 위해서 0.18um 1Poly-6Metal CMOS 공정을 사용하여 회로를 구현하였으며, 측정 결과 -0.95V의 기판 전압을 얻을 수 있었다. 제안한 기판 전압 발생회로를 이용함으로써, 0.5V의 전원 전압에서 동작하는 논리 회로의 누설 전류 성분을 효과적으로 줄일 수 있다.

• 공학교육연구
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• 제5권1호
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• pp.27-33
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• 2002

최근에 멀티미디어 기술과 결합된 공학교육용 가상 웹사이트가 다양한 형태로 출현함에 따라 공학교육의 인터넷 응용에 많은 관심이 모아졌다. 그러나 단방향성 통신, 단순한 텍스트나 이미지 기반의 웹 문서 그리고 동기부여가 없는 지루한 교육진행과정 등은 가상공간에서의 교육의 효율성을 저하시켜왔다. 따라서 본 논문에서는 학습과정에 있어서 효율성을 극대화하기 위한 가상실험시스템을 제안한다. 제안된 디지털 논리회로 가상실험시스템의 웹의 멀티미디어 능력을 증대시킬 수 있는 상호작용적인 학습 환경을 제공한다. 제안된 가상실험실은 실제 대학에서의 실험실 환경과 유사하게 구현하였기 때문에 학습자들은 가상실험실을 통해 유사한 실험결과를 얻을 수 있다. 제안된 가상실험실은 원리이해 학습실, 모의실험 학습실, 가상실험 학습실 그리고 관리시스템의 4가지로 구성되어 있다. 이러한 혁신적인 교수-학습환경하에서 학습효율은 물론 교수의 생산성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권12호
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• pp.391-398
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• 2015

이 연구에서는 중등 심화 과정을 마치고 사사 과정에 진입한 최우수 정보과학 영재 교육을 위한 회로 최소화 알고리즘의 성능 개선 및 평가 과정을 보인다. 이 과정에서 학생들은 원하는 목표 기능을 얻기 위한 논리 회로는 꼭 한 가지가 아니고 다양하게 구성할 수 있다는 점과 이들 중 가장 간단한 회로를 찾을 수 있는 방법의 필요성을 인식하게 된다. 수작업으로 이루어지는 까르노 맵에서 회로 최소화를 위한 기본 원리를 터득하고, 그 과정을 소프트웨어로 수행하는 Quine-McCluskey 알고리즘을 탐구한다. Quine-McCluskey 알고리즘은 기본적으로 집합 연산의 반복에 의해 중복성을 도출하고 축약하는 과정을 반복한다. 집합 연산은 두 집합을 구성하는 원소들에 대한 비교 연산으로 이루어지므로 복잡도가 높다. 이를 해결하는 방법으로 원소 나열식 집합을 비트 정보로 표현하는 방안을 모색하고, 그 결과 약 36%의 성능 향상이 이루어짐을 보게 된다. 이 과정의 궁극적 목표는 영재 학생들이 전자 스위치, 논리 게이트, 논리 회로, 프로그래밍 언어, 데이터 구조, 알고리즘 등을 포괄하는 컴퓨터과학 학문에 대한 흥미와 지식 통합적 안목을 기르는 데 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권4호
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• pp.559-565
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• 2009

Power dissipation during scan testing is becoming an important concern as design sizes and gate densities increase. The high switching activity of combinational circuits is an unnecessary operation in scan shift mode. In this paper, we present a novel architecture to reduce test power dissipation in combinational logic by blocking signal transitions at the logic inputs during scan shifting. We propose a unique architecture that uses dmuxed scan flip-flop (DSF) and transmission gate as an alternative to muxed scan flip-flop. The proposed method does not have problems with auto test pattern generation (ATPG) techniques such as test application time and computational complexity. Moreover, our elegant method improves performance degradation and large overhead in terms of area with blocking logic techniques. Experimental results on ITC99 benchmarks show that the proposed architecture can achieve an average improvement of 30.31% in switching activity compared to conventional scan methods. Additionally, the results of simulation with DSF indicate that the powerdelay product (PDP) and area overhead are improved by 28.9% and 15.6%, respectively, compared to existing blocking logic method.