• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권2호
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• pp.89-101
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• 2005

Research on highly abstracted system modeling and simulation has received a great deal of attention as of the concept of platform based design is becoming ubiquitous. From a practical design point of view, such modeling and simulation must consider the following: (i) fast simulation speed and cycle accuracy, (ii) early availability for early stage software development, (iii) inter-operability with external tools for software development, and (iv) reusability of the models. Unfortunately, however, all of the previous works only partially addresses the requirements, due to the inherent conflicts among the requirements. The objective of this study is to develop a new system design methodology to effectively address the requirements mentioned above. We propose a new transaction-level system modeling methodology, called ViP (Virtual Platform). We propose a two-step approach in the ViP method. In phase 1, we create a ViP for early stage software development (before RTL freeze). The ViP created in this step provides high speed simulation, lower cycle accuracy with only minor modeling effort.(satisfying (ii)). In phase 2, we refine the ViP to increase the cycle accuracy for system performance analysis and software optimization (satisfying (i)). We also propose a systematic ViP modeling flow and unified interface scheme based on utilities developed for maximizing reusability and productivity (satisfying (ii) and (iv)) and finally, we demonstrate VChannel, a generic scheme to provide a connection between the ViP and the host-resident application software (satisfying (iii)). ViP had been applied to several System-on-a-chip (SoC) designs including mobile applications, enabling engineers to improve performance while reducing the software development time by 30% compared to traditional methods.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권11호
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• pp.225-234
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• 2006

본 논문에서는 콘텐츠 보호의 암호화를 위해 ECC, MD-5, AES를 통합한 보안 프로세서를 SIP (Semiconductor Intellectual Property)로 설계하였다. 각각의 SIP는 VHDL RTL로 모델링하였으며, 논리합성, 시뮬레이션, FPGA 검증을 통해 재사용이 가능하도록 구현하였다. 또한 ARM9과 SIP들이 서로 통신이 가능하도록 AMBA AHB의 스펙에 따라 버스동작모델을 설계, 검증하였다. 플렛폼기반의 통합 보안 SIP는 ECC, AES, MD-5가 내부 코어를 이루고 있으며 각각의 SIP들은 ARM9과 100만 게이트 FPGA가 내장된 디바이스를 사용하여 검증하였으며 최종적으로 매그나칩 $0.25{\mu}m(4.7mm{\times}4.7mm$) CMOS 공정을 사용하여 MPW(Multi-Project Wafer) 칩으로 제작하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.69-74
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• 2011

본 논문에서는 RTLS 기술을 이용한 구제역 예방 시스템과 구제역 지역을 피하기 위한 $A^*$ 알고리즘 기반의 최적 경로 탐색 방법을 제안한다. 제인된 시스템의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 제인된 시스템은 가축들의 상태와 위치 정보를 파악하기 위하여 능동형 태그를 기반으로 한다. 둘째, 최적 경로 탐색을 지원하기 위해 $A^*$ 알고리즘 기반으로 새롭게 설계하였다. 제안된 시스템의 성능평가는 모의실험을 통하여 이루어진다. 성능평가를 통하여 제안된 시스템은 최적 경로 탐색 서비스를 효율적으로 지원하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권9_10호
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• pp.485-496
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• 2008

SoC(System-on-Chip)를 설계함에 있어서 칩의 복잡도 증가로 인하여, RTL(Register Transfer Level)에 기반한 기존의 시스템 성능 분석 및 검증 기법만으로는 점차 짧아지는 '시장 적기 출하(time-to-market)' 요구에 효율적으로 대응할 수 없게 되었다. 이를 극복하기 위하여 설계 포기 단계부터 지속적으로 시스템을 검증하기 위한 새로운 설계 방법이 요구되었으며, TLM(Transaction Level Modeling) 추상화 수준을 가진 하드웨어-소프트웨어(HW-SW) 통합 시뮬레이션이 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 널리 연구되고 있다. 그러나 대부분의 HW-SW 통합 시뮬레이터들은 다양한 추상화 수준 중 일부만을 지원하고 있으며, 서로 다른 추상화 수준을 지원하는 툴들 간의 연계도 쉽지 않다. 이를 극복하기 위하여 본 논문에서는 HW-SW 통합 시뮬레이션을 위한 다목적 선계 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 소프트웨어 응용의 설계를 포함하는 체계적인 SoC 설계 플로우를 제공하며, 각 설계 단계에서 다양한 기법들을 유연하게 적용할 수 있는 동시에, 다양한 HW-SW 통합 시뮬레이터들을 지원한다. 또한 플랫폼을 추상화 수준과 모델링 언어에 독립적으로 설계할 수 있어, 다양한 수준의 시뮬레이션 모델 생성이 가능하다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제안하는 프레임워크가 ARM9 기반의 강용 SoC 플랫폼을 정확하게 모델링 할 수 있는 동시에, MJPEG 예제의 성능을 44%까지 향상시키는 성능 최적화를 수행할 수 있음을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.87-92
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• 2010

항공 임베디드 시스템은 고신뢰성 설계가 매우 중요하다. 본 논문에서는 고신뢰성 항공 임베디드 시스템 연구를 위하여 Triple Modular Redundancy(TMR) 구조의 하드웨어를 설계하였다. TMR 구조의 하드웨어가 단일 프로세서 구조의 하드웨어보다 얼마나 신뢰성이 향상 되었는지를 연구하기 위하여, ARM 프로세서와 TMR ARM 프로세서의 축소된 형태의 시뮬레이션 모델을 개발하였고 각각의 신뢰성을 평가하는 연구를 수행하였다. 신뢰성 평가는 RTL을 이용한 시뮬레이션 기반 오류 주입 시뮬레이션 기법을 이용하였다. 주입된 오류별로 타겟 시스템의 상태변화를 분석하여, 오류 복구비율을 계산하였다. 실험결과 TMR ARM의 오류복구 능력은 ARM에 비해 최대 10배 이상 향상되었으며, 특히 permanent fault에서 더 강인함을 확인 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권1호
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• pp.97-108
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• 2013

이동형 장치의 위치 정보를 확보하기 위해 다양한 위치 측정 시스템이 연구되고 있으며 현재 가장 많이 이용하는 시스템은 위성 정보를 이용하는 GPS와 무선 네트워크를 이용하는 RTLS가 있다. 장치 주변의 장애물은 장치와 위성 혹은 무선 통신 앵커와 NLOS 상태를 유발하며 측정 정확도를 떨어뜨린다. 본 논문에서는 대상의 위치 측정을 위해 두 개의 시스템을 함께 이용해 장치 주변의 NLOS 상태를 파악하여 장치간의 측정 신뢰성 정보를 추정함으로써 측위 정확도를 향상시키는 기법을 제안한다. 또한 NLOS 상태의 파악을 위한 위성 정보의 분석 방법에 대해서 설명하고 이를 이용한 위치 측정 시스템을 제안한다. 본 시스템의 성능평가를 위해 다양한 환경에서의 NLOS 상태 판별에 대한 테스트를 수행하였으며 해당 측정결과를 이용한 위치 측정 시스템을 구현하여 시뮬레이션 하였다. NLOS 상태 파악을 위한 실험 결과 약 97% 정도의 성공률로 NLOS 상태를 판별하였다. 또한 NLOS 상태 판별 정보를 이용한 동작 성능을 모의실험한 결과 단독으로 위치 측정한 결과에 비해 성능이 89% 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권2C호
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• pp.150-159
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• 2002

본 논문지 MCNS(Multimedia Cable Network System) DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification) v1.0/v1.1 표준안에 대응하는 케이블모뎀 수신단의 FS-DFE(Fractionally Spaced-Decision Feedback Equalize)에 적용될 다양한 LMS(Least Mean Square)알고리즘에 관하여 수렴특성, SER(Symbol Error Rate) 및 MSE(Mean Square Error) 성능, 하드웨어 복잡도 그리고 step-size(${\mu}$)와의 관계를 $SPW^{TM}$로 모델링하고, 그들 개개의 성능을 보여다. 그리고 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 구조를 구성하였고, $SYNOPSYS^{TM}$을 통해 삼성 STD90 라이브러리로 합성하였다. 또한 본 논문에서는 최적의 하드웨어 구조를 가지기 위한 time-multiplexed multiplication 과 tap shared architecture구조를 채택하였다. 실험 결과를 통하여 LMS, DS(Data Signed)-LMS, ES(Error Signed)-LMS, SS(Signed Signed)-LMS[1][3]과 같은 다양한 LMS 알고리즘들 중 DS-LMS 알고리즘이 성능과 하드웨어를 고려한 최적의 알고리즘임을 보였고, DS-LMS 알고리즘 및 여러 가지 저면적 점유 기법을 이용하여 최대 58%까지 하드웨어 면적을 줄일 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12A호
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• pp.1238-1245
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• 2006

RFID 기술은 대표적으로 인식, 실시간 추적, 보안 등의 분야에 적용할 수 있으며, 이중에서 실시간 추적의 경우 대상의 위치를 실시간으로 파악함으로써 흐름을 제어하고 비용을 절감할 수 있다. 최근 들어 이러한 실시간 추적의 응용으로 RTLS(Real-Time Locating System)에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 표준과의 호환성과 확장성을 고려하여 RTLS 전체 시스템을 설계하고 구현하였다. 호환성을 위해 433MHz RTLS 표준에서 제시된 프로토콜을 준수하여 시스템을 설계하고 하드웨어 상에서 구현하였다. 그리고 리더간의 무선 통신이 가능하게 함으로써 RTLS 전체 시스템을 확장시켰다. 이의 검증을 위하여 실제 야외 환경에서 태그의 위치 정확도를 측정하였고 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제시한 리더간의 데이터 전달 기법에 대해서도 성능평가를 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.74-84
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• 2000

본 논문은 TMS320C30과 호환되는 DSP(Digital Signal Processor)를 설계하고 구현하는 과정을 다룬다. 구조 설계를 위하여 DSP의 파이프라인 사이클마다 일어나는 일을 정의하기 위한 CBS(Cycle Based Simulator)를 구현하였다. CBS는 특정 명령어가 수행되기 위한 기능블럭의 동작, 제어신호 값, 각종 레지스터 값, 메모리 값 내부 버스의 값들을 제공해 주기 때문에 VHDL 코딩시의 중요한 레퍼런스가 된다. 논리 설계는 VHDL을 사용하였다. 설계된 DSP 검증을 위하여 논리 시뮬레이션 및 하드우ㅔ어 에뮬레이션을 하였다. 설계된 DSP는 0.6${\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 구현하였다. 칩 복잡도는 45만 게이트이며 칩 크기는 $9{\times}9mm^2$이고 동작 속도는 20 MIPS이다. 제작된 칩을 이용하여 114종 명령에서 109개의 명령어와 13종의 알고리즘을 수행시켜 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권7호통권361호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 차세대 모바일 단말기의 카메라를 위한 MIPI CSI-2 / D-PHY 프로세서를 설계하였다. 설계된 프로세서는 멀티레인을 효과적으로 지원하기 위해 제안된 레인관리계층을 가지고 있다. 이 레인관리계층의 구조는 레인별로 존재하는 메모리를 하나로 통합하여, 송수신단이 지원하는 레인의 개수가 다른 경우에도 유연하게 관리되는 구조이다. 또한 패킷의 보전성을 확보하기 위해 CRC 코드를 사용하는데, 이를 실시간 생성을 위해 바이트 단위로 병렬 처리하는 CRC 생성기를 사용하였다. 마지막으로 데이터 레인으로부터 수신된 패킷들의 동기화 처리를 위한 동기 코드 검출기와 바이트 클럭 생성기도 설계하였다. 또한 설계된 프로세서는 테스트 벤치를 통해 RTL 검증되었고 동작함을 확인 할 수 있었다.