Kim, Ju Hyeon;Joo, Young Jin;Hur, Ara;Cho, Min Kyoung;Ryu, Yeon Seung;Lee, Gyu Ho;Jang, Woo Hyun;Yu, Jae Gwan
Convergence Security Journal
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v.21
no.2
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pp.29-35
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2021
UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) is a hardware device that converts data into serial format and transmits it, and is widely used for system diagnosis and debugging in most embedded systems. Hackers can access system memory or firmware by using the functions of UART, and can take over the system by acquiring administrator rights of the system. In this paper, we studied secure UART to protect against hacker attacks through UART. In the proposed scheme, only authorized users using the promised UART communication protocol are allowed to access UART and unauthorized access is not allowed. In addition, data is encrypted and transmitted to prevent protocol analysis through sniffing. The proposed UART technique was implemented in an embedded Linux system and performance evaluation was performed.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2024.05a
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pp.5-6
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2024
본 논문에서는 Automatic baud rate detection (ABR)을 이용한 Autoconfigurable UART Controller 연구의 개선안을 제시한다. UART 는 비동기 직렬 통신이기 때문에 통신을 위해 baud rate 가 일치해야 한다. ABR 을 통해 상대방 UART 의 baud rate 를 계산할 수 있고, 기존의 Autoconfigurable UART Controller 는 이를 바탕으로 UART 를 자동 구성한다. 이 방식엔 기존 UART 에 없던 host-slave 관계를 구축한다는 단점과 데이터 프레임 설정을 위해 3 번의 정보 전송이 필요한 단점이 있다. Baud rate를 기반으로 host-slave 역할을 정하고, 데이터 길이 정보와 정지 비트 개수 정보를 함께 전송해 이런 단점을 개선한다.
This paper proposes an in-vehicle network controller fully exploiting the advantages of UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) and CAN (Controller Area Network). UART is used in 1-to-1 communication and it exploits parity bit for data integrity check. The proposed in-vehicle network controller converts UART into CAN, which enables multiple communications along with 1-to-1 communication. Also, the proposed in-vehicle network controller exploits CRC (cyclic redundancy check) for data integrity check, which increases communication reliability. CAN is controlled by microprocessor, but the proposed in-vehicle network controller can be controlled by any devices compliant with RS-232, RS-422, and RS-485.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2003.10a
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pp.205-207
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2003
본 논문에서는 국내 표준 128비트 블록 암호화 알고리즘인 SEED와 UART를 통합하여 최저가의 FPGA로 구현하는 방법을 제안한다. 논문[11베서 구현한 면적 요구량이 최소로 구현된 SEED암호화 모듈의 유용성을 실제 내장형 시스템에 적응하여 그 실효성을 보여주는 것이 본 논문의 목적이다. 우리가 구현한 회로는 SEED 를 통해 암호화를 한 후 UART를 이용하여 외부와의 통신할 수도 있고, SEED를 건너뛰고 UART 단독만 이웅하여 외부와 통신을 할 수도 있다. 또한, SEED 자체를 coprocessor로 이용하여 암호화/복호화 가능만 사용할 수도 있도록 설계하였다. 구현 결과, 10만 게이트를 갖는 Xilinx사의 Spartan-ll 계열의 xc2s100시리 즈 칩을 사용하였을 때, SEED와 UART와 주변 논리 회로를 합하여 84% 이하의 면적을 차지 하였고, 최대 41.3Mhz클럭에서 동작하였으며, SEED의 암호화 처리 Througput은 54.SSMbps로서 UART를 이용하여 통신하는데 전혀 문제가 없었다.
Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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2002.05c
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pp.1-5
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2002
본 논문에서는 UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)를 soft IP(Intellectual Property) 모듈 형태로써 VLSI 설계과정을 통하여 구현하였다. 이 모듈은 현재 각종 통신 디바이스에서 최하 말단에서 직렬 데이터를 시스템으로 받아들이거나 병렬 데이터를 직렬 라인에 실어 보내는 중요한 역할을 담당한다. 본 연구에서 설계한 UART는 간단한 모듈 형태로 제작되어 있어 Verilog-HDL을 사용하여 직렬 송ㆍ수신을 필요로 하는 시스템에 내장되어 사용될 수 있다. 본 논문에서는 설계 순서에 따라 UART를 설계하고 Simulation을 하고 Synopsys Tool을 사용하여 Compile 과 Synthesis 후 Gate Area 와 Belay를 검출해 내었다. 합성결과 0.25$\mu$m 공정의 CMOS Cell Library를 사용하였을 경우 전체 면적은 1,013 gate가 나왔다. 본 논문에서 설계한 UART의 최장경로가 최대 4.12ns로 나타났으며, 최대 동작 클럭 주파수는 200MHz 로써 150Mbps 이상의 전송 속도를 가진다.
Field programmable gate arrays (FPGAs) are widely used for verification in chip development. In order to verify the circuit programmed to the FPGA, data must be input to the FPGA. There are many ways to communicate with a chip through a PC and an external board, but the simplest and easiest way is to use a universal asynchronous receiver/transmitter (UART). Most recently, most circuits are designed to be internally connected to the advanced microcontroller bus architecture (AMBA) bus. In other words, to verify the designed circuit easily and simply, data must be transmitted through the AMBA bus through the UART. Also the AMBA bus has been available in various versions since version 4.0 recently. Advanced peripheral bus (APB) is suitable for simple testing. In this paper, we design a circuit for UART-to-APB interface. Circuits designed using Verilog-HDL were implemented in Altera Cyclone FPGAs and were capable of operating at speeds up to 380 MHz.
Lee Jae-Seung;Choi Jong-Wook;Won Young-Jin;Lee Jong-In
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2006.05a
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pp.1171-1174
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2006
고신뢰도가 요구되는 위성용 탑재소프트웨어를 개발하기 위해서는 소프트웨어 처리기반으로 고성능의 탑재컴퓨터가 요구된다. 향후 개발될 위성을 위한 고성능 탑재컴퓨터로는 유럽에서 개발되어 사용되고 있는 MCM-ERC32를 채용할 예정이다. ESA(European Space Agency)의 지원 하에 개발된 MCM-ERC32는 32-비트의 ERC32SC 프로세서, 부가적인 기능을 제공하는 ASIC인 VASI(Very Advanced Sparc Interface), 그리고 메모리(SRAM, DRAM, EEPROM, etc.)로 구성되어 있다. MCM-ERC32에는 ERC32 프로세서에서 제공되는 2개의 UART(A/B)와 VASI에서 제공하는 4개의 UART(0/1/2/3), 총 6개의 시리얼 인터페이스가 있다. ERC32에서 제공하는 시리얼 인터페이스는 8-비트 모드만 지원되며 전송속도에도 제한이 있기 때문에 탑재소프트웨어의 업로드 및 디버깅용으로 활용될 예정이며, 탑재체 간의 인터페이스로는 VASI에서 제공하는 시리얼 인터페이스를 사용할 예정이다. VASI에서 제공하는 UART는 MCM-ERC32에 적합하도록 개발되어 일반적인 임베디드 시스템의 시리얼 인터페이스와는 구별되는 송수신 방법 및 기능을 제공한다. 본 논문에서는 이러한 VASI UART의 구성 및 특징과 기능들에 대하여 설명하도록 한다.
위성의 전장품은 전기적 접속을 위해서 1:1 연결을 하는 Point-to-Point 버스 방식과 여러개의 Slave (Remote Terminal)을 갖고, 일반적으로 1개의 Master (Controller)에 의해서 연결하게 되는 버스 구조를 갖는 접속 채널을 통해서 연결이 된다. 가장 많이 사용되는 방식인 MIL-STD-1553B는 데이터 전송속도가 1Mbps이고, Transformer에 의해서 완전하게 버스와 각 전장품이 완전하게 절연이 되는 구조로, 전기적 고장이 전달되는 것을 방지할 수가 있지만, 설계의 난이도가 높다. 고속 버스는 SpaceWire를 사용하고, 100Mbps이상의 속도를 지원할 수가 있지만, LVDS등의 고속 채널 설계 및 노이즈에 민감한 특성 때문에, 저속의 통신채널에서는 사용하기 어렵다. 저속의 데이터 채널을 위해서는 UART 방식이 사용된다. UART 방식은 RS-422 방식과 RS-485 방식이 사용되지만, 1553B 또는 SpaceWire 등과 같이 프로토콜이 정해지지 않아서, 사용자가 직접 프로토콜을 지정해야하는 문제가 있다. 또한 RS-422은 1:1 방식의 Point-to-Point UART를 위해서 사용되고, RS-485는 버스 방식의 연결을 지원할 수가 있지만, 동시에 여러개의 TX가 enable되는 경우에는 TX사이에 고장을 일으킬 수 있어서, 1번에 TX가 1개만 사용되도록 제어할 필요가 있다. 또한 RS-485방식의 버스를 구현할 경우에는 1553B처럼 와전하게 절연이 불가능하므로, 전기적이나 기능적으로 485버스에 문제가 발생할 경우에 절연과 같은 기능이 지원되도록 구현이 되어야 한다. 본 논문에서는 안정적인 485 UART버스 구현을 위한 기술에 대해서 평가하고 분석하도록 하겠다.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2012.05a
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pp.588-591
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2012
인터넷 사용량의 증가와 네트워크 망 기술의 발달로 인해 데이터는 대용량화 되어지는 반면 휴대기기는 고속화와 소형화가 되어 지면서 직렬 포트를 이용한 외부 장치들과 데이터 송 수신이 가능한 인터페이스가 요구되고 있다. 본 논문에서는 16바이트의 버퍼링을 제공하는 UART 인터페이스를 HDL로 설계하여 내부 모듈과 외부 장치들 간의 데이터 전송이 가능하도록 하였고, Modelsim 6.1로 시뮬레이션 하였다.
Through MCU model, Radio Frequency communication is completed using universal asynchronous receiver and transmitter. The communicatin with PC and MCU is completed using RS-232 cable. At first interconnected communication with PC and MCU is necessary for RF communication because tha UART is based technique for RF communication. Program imbeded in microcontroller unit is ran during RF signal is transmitted to other RF module. Data connected with PC and MCU is transmitted between PC and MCU during PC and MCU is connected.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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