• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1139-1146
• /
• 2014

Digital signal processor (DSP) and field programmable gate array (FPGA) based concentrated control systems are designed for implementing CPS-SPWM strategies. The self-defined universal asynchronous receiver/transmitter (UART) protocol is used for communication between a master controller and an individual module controller via high speed links. Aimed at undesired pulse competition, this paper analyzes its generation mechanism and presents a new method for eliminating competition pulses with no time delay. Finally, the proposed concentrated controller is applied to a 10kV/10MVar distribution static synchronous compensator (DSTATCOM) industrial prototype. Experimental results show the accuracy and reliability of the concentrated controller, and verify the superiority of the proposed elimination method for competition pulses.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.503-510
• /
• 2006

Readout 회로는 검출기에서 발생되는 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환시키는 회로를 말한다. 일반적으로 감지소자와의 임피던스 매칭, 증폭기능, 잡음제거 기능, 및 셀 선택 둥의 기능을 갖추어야하며, 저 전력, 저 잡음, 선형성, 단일성(uniformity),큰 동적 범위(dynamic range), 우수한 주파수 응답 특성 등의 조건을 만족하여야 한다. Focal Plane array (FPA)용 자외선 영상 장비 개발을 위한 기술 요소는 첫째, 자외선 검출기(detector) 재료 및 미세 가공 기술 둘째, detector에서 출력되는 전기신호를 처리하기 위한 ReadOut IC (ROIC) 설계기술 그리고, detector 와 ROIC를 하이브리드 본딩하기 위한 패키지 기술 등으로 구분할 수 있다. ROIC는 영상장비 지능화 및 다기능화를 가능하게 하며, 궁극적으로 고부가가치 상품화를 위한 핵심부품이다. 특히, 고해상도 영상 장비용 ROIC의 개발을 위해서는 검출기 특성, 신호의 동적 범위, readout rate, 잡음 특성, 셀 피치(cell pitch), 전력 소모 등의 설계사양을 만족하는 고집적, 저 전력 회로설계 기술이 필요하다. 본 연구에서는 칩 제작 기간 단축 및 비용의 절감을 위하여 $8\times8$ FPA용 prototype ROIC를 설계 및 제작한다. 제작된 $8\times8$ FPA용 ROIC의 단위블럭 및 전체기능을 테스트하며, ROIC 제어보드 및 영상보드를 제작하여 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 통신으로 PC의 모니터에서 검출된 영상을 확인함으로써, ROIC의 동작을 완전히 검증할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.452-459
• /
• 2019

본 논문에서는 원격 측정 시스템 파라미터에 대한 실시간 업데이트가 가능한 PCM (pulse code modulation) 엔코더 구조에 대해 기술한다. PCM 엔코더 내부에는 FPGA (filed programmable gate array), flash 메모리, 센서 데이터 계측을 위한 아날로그 신호 조절부를 구성하였다. PCM 엔코더의 FPGA 내부에 로직을 통해 UART (universal asynchronous receiver/transmitter) 통신, 아날로그 신호 조절부 제어, flash 메모리 제어, 프레임 구성이 가능하다. UART 통신을 이용해 PC에서 파라미터 데이터를 PCM 엔코더에게 송신할 수 있으며, flash 메모리가 제어되어 원격 계측 시스템의 파라미터가 실시간으로 업데이트 되어 최종적으로 프레임이 구성된다. 시뮬레이션과 검증을 통해 파라미터 데이터의 실시간 업데이트 여부에 대해 확인하였으며, 제안된 구조를 이용하여 유연성과 편의성을 높인 원격 계측 시스템을 구성할 수 있음을 확인하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제25권5호
• /
• pp.328-336
• /
• 2003

Bluetooth is a specification for short-range wireless communication using the 2.4 GHz ISM band. It emphasizes low complexity, low power, and low cost. This paper describes an area-efficient digital baseband module for wireless technology. For area-efficiency, we carefully consider hardware and software partitioning. We implement complex control tasks of the Bluetooth baseband layer protocols in software running on an embedded microcontroller. Hardware-efficient functions, such as low-level bitstream link control; host controller interfaces (HCIs), such as universal asynchronous receiver transmitter (UART) and universal serial bus (USB)interfaces; and audio Codec are performed by dedicated hardware blocks. Furthermore, we eliminate FIFOs for data buffering between hardware functional units. The design is done using fully synthesizable Verilog HDL to enhance the portability between process technologies so that our module can be easily integrated as an intellectual property core no system-on-a-chip (SoC) ASICs. A field programmable gate array (FPGA) prototype of this module was tested for functional verification and realtime operation of file and bitstream transfers between PCs. The module was fabricated in a $0.25-{\mu}m$ CMOS technology, the core size of which was only 2.79 $mm{\times}2.80mm$.

• 에너지공학
• /
• 제20권4호
• /
• pp.353-357
• /
• 2011

본 연구에서는 AVR 마이크로 컨트롤러를 사용하여 임베디드 태양추적장치를 개발하였다. 본 시스템은 Atmega128 마이크로 컨트롤러, 스텝 모터, 스텝 드라이브 모듈, CdS 센서 그리고 GPS 모듈 및 기타 부품들로 구성되어 있다. 태양추적장치는 광학적 방법과 천문학적인 방법에 의해 작동된다. 최초 태양추적은 천문학적인 계산방법에 의해 얻어진 결과에 따라 이루어지고 CdS에 의해 미세 조정이 이루어진다. 태양추적장치가 설치된 지점에서 GPS는 UTC(Universal Time Coordinated)와 위도 및 경도 데이터를 마이크로 컨트롤러에 전송한다. 전송되어진 데이터에 의해 실시간으로 태양위치, 일출 및 일몰시간이 계산되어 진다. 태양 추적에 필요한 데이터들은 범용 비동기화 송수신기(UART)를 통하여 컴퓨터로 전송 받을 수 있다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2016

본 논문은 Cortex-M4 기반 STM32 프로세서를 이용한 고속 데이터수집 및 융합 시스템 설계에 대해서 기술하였다. 본 논문에서 설계한 데이터수집 시스템은 산업현장에서 발생되는 각종 데이터를 4 종류까지 실시간으로 수집하여 서버 컴퓨터로 자료를 전송할 수 있으며, 각종 센서와 연결이 간편하여 설치가 간단하고 간편한 필드-프레임을 개발해서 동작 속도를 매우 향상 시켰다. 또한 각종 센서를 쉽게 연결할 수 있도록 디지털 신호 입력부와 아나로그 신호 입력부를 별도로 두어서 서로 다른 센서에서 입력된 신호를 융합할 수 있게 설계되었다. 이러한 융합형 데이터수집 시스템은 실시간으로 각종 데이터의 동시 수집과 모터제어에 잘 동작하였으며 정밀제품의 품질향상에 크게 기여하리라 판단된다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2009

Radio Frequency Identification (RFID) is an automatic identification method. Information such as identification, logistics history, and specification of products are written and stored into the memory of RFID tags (that is, transponders), and retrieved through RF communication between RFID reader device and RFID tags. RFID systems have been applied to many fields of transportation, industry, logistics, environment, etc in order to improve business efficiency and reduce maintenance cost as well. Recently, some research results are announced in which RFID devices are combined with other sensors for mobile robot localization. In this paper, design of multi-protocol baseband for RFID reader device is proposed, and the baseband modem is implemented into SoC (System On a Chip). The baseband modem SoC for multi-protocol RFID reader is composed of several IP (Intellectual Property) blocks such as multi-protocol blocks, CPU, UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter), memory, etc. As a result, the SoC implemented with FPGA(Field Programmable Gate Array) is applied to real product. It is shown that the size of RFID Reader module designed with the FPGA becomes smaller, and the SoC chip price for the same function becomes cheap. In addition, operation performance could be the same or better than that of the product with no SoC applied.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제2권4호
• /
• pp.321-338
• /
• 2008

This paper presents a Modified Multiple Depth First Search algorithm for the exploration of the indoor environments occupied with obstacles in random distribution. The proposed algorithm was designed and implemented to employ one or a team of Khepera II mini robots for the exploration process. In case of multi-robots, the BlueCore2 External Bluetooth module was used to establish wireless networks with one master robot and one up to three slaves. Messages are sent and received via the module's Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) interface. Real exploration experiments were performed using locally developed teleworkbench with various autonomy features. In addition, computer simulation tool was also developed to simulate the exploration experiments with one master robot and one up to ten slaves. Computer simulations were in good agreement with the real experiments for the considered cases of one to one up to three networks. Results of the MMDFS for single robot exhibited 46% reduction in the needed number of steps for exploring environments with obstacles in comparison with other algorithms, namely the Ants algorithm and the original MDFS algorithm. This reduction reaches 71% whenever exploring open areas. Finally, results performed using multi-robots exhibited more reduction in the needed number of exploration steps.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권8호
• /
• pp.1254-1260
• /
• 2009

DMA 무선원격 제어시스템은 저전력의 8 bit 마이크로콘트롤러인 ATmega 2560으로 설계하였으며, 마이크로콘트롤러는 CDMA 모뎀과 GPS 모듈 등을 시리얼 인터페이스를 하기 위한 4개의 UART 포트가 갖추어져 있으며, 내부에 4K 바이트의 프로그램 매개변수나 프로그램이 동작하는데 필요한 데이터를 저장할 수 있는 메모리(EEPROM)와 256K 바이트의 플래시 메모리 및 프로그램이 실행되는 내부 메모리(SRAM)로 구성되어 있다. 제작되어진 800 MHz CDMA 모뎀과 GPS를 사용한 항로표지 원격관리 시스템의 해상통신 거리를 측정한 결과 10 km 정도의 통신 거리를 확인할 수 있어서며, -80 dBm의 수신신호감도를 나타내었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권1호
• /
• pp.78-85
• /
• 2014

하이브리드 통신을 지원하는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드는 저전력의 32-bit 마이크로콘트 롤러인 Cortex M3로 설계하였다. 마이크로콘트롤러는 하이브리드 통신을 위한 모뎀과 GPS 모듈 등을 직렬 인터페이스하기 위한 UART 포트가 갖추어져 있으며, CLI(Command Line Interpreter) 프로그램은 각 포트의 인터페이스를 사용자 환경에 맞게 설정할 수 있다. 항로표지 원격관리 시스템에 사용되는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드의 전송방식을 단문메시지 방식과 소켓 방식을 비교한 결과 소켓 방식의 우수함을 입증하였으며, 수신 성능의 개선을 통해 항로표지 원격관리 시스템의 데이터 손실을 최소화될 수 있도록 하였다. 실험은 12시간 동안 각 부표에서 매 1분마다 데이터를 취득하였으며, 데이터 수신율은 각각 98.58 %와 99.42 % 이상을 보였다.