사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제5권4호
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pp.249-254
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2005
This paper presents a system-on-a-chip (SOC) design for digital TV. The single LSI incorporates almost all essential parts such as CPU, ISO/IEC 11172/13818 system/audio/video decoders, a video post-processor, a graphics/OSD processor and a display processor. It has analog IP's inside such as video DACs, an audio PLL, and a system PLL to reduce the system-level implementation cost. Descramblers and Smart Card interface are included to support widely used conditional access systems. The video decoder can decode two video streams simultaneously. The DSP-based audio decoder can process various audio coding specifications. The functional blocks for video quality enhancement also form outstanding features of this SoC. The SoC supports world-wide major DTV services including ATSC, ARIB, DVB, and DIRECTV.
최근 카메라 센서는 ISP(Image Signal Processor)를 별도로 사용하지 않고 SOC(System on Chip) 방식으로 설계를 하여 소형화를 추구하고 있지만, High Resolution의 카메라가 개발 요구되어지면서 센서 Pixel 및 스위칭 트랜지스터의 집적화가 심화되고 있다. 이러한 고집적화는 카메라 센서 내 발열 관리에 대한 관심을 높여주고 있다. 본 논문에서는 우선 SOC 센서가 ISP를 탑재한 센서이므로 프로세서 발열 관리 기법에 대해 먼저 소개를 한 후, SOC 방식 센서를 대상으로 열이 발생되는 관련 조건을 확인 검사하고, 분석한 결과를 보인다. 또한 이러한 분석 결과를 토대로 발열을 제어 할 수 있는 방법으로 DAC(Digital Analog Converter)를 사용하여 센서 내 사용되는 전류 증폭을 최소화 한 설계 방식에 대해 분석해 보았으며, 전류 증폭을 최소화한 결과 최대 PCLK(Pixel Clock)에서도 열화에 따른 Noise(Hot Pixel)를 개선시킬 수 있었다.
본 논문은 SOC 응용을 위한 효율적인 8비트 AD 변환기(Analog-to-Digital Converter)를 설계하였다. 이 구조는 2개의 수정된 4 비트 플래시 AD 변환기로 구성되었고, 그것은 기존의 플래시 AD 변환기 보다 더 효율적인 구조를 가지고 있다. 이것은 입력신호에 연결된 저항들의 일정 범위를 예측하고 초기 예측을 기반으로 입력신호에 가까운 위치를 정한다. 입력신호의 예측은 전압예측기에 의하여 가능하다. 4비트 해상도를 가진 경우 수정된 플래시 AD 변환기는 단지 6개의 비교기가 필요하다. 그러므로 8비트 AD 변환기는 12개의 비교기와 32개의 저항을 사용한다. 이 AD 변환기의 변환속도는 기존의 플래시 AD 변환기와 거의 같지만 비교기와 저항의 수가 줄어들기 때문에 다이의 면적의 소모를 현저하게 줄일 수 있다. 이것은 반 플래시 AD 변환기보다 더 적은 비교기를 사용한다, 본 논문에서 구현한 회로들은 LT SPICE 컴퓨터 소프트웨어 툴을 이용하여 시뮬레이션 하였다.
FPGA를 이용해서 다양한 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 교육장비를 소개한다. 이 장비를 이용해서 영상인식 기반의 하드웨어 설계의 한 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 "FPGA를 이용한 디지털시스템 설계" 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념 설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다. 그리고 오디오 코덱을 제어하는 부분은 FPGA내에 있는 소프트 마이크로프로세서인 NIOS II를 이용해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 마이크로컨트롤러를 결합한 SOC 설계 능력을 키울 수 있다. 또한, 무선통신, Labivew와 FPGA 설계 능력을 결합하는 적용능력도 키울 수 있다.
Abu Qahouq, Jaber A.;Jiang, Yuncong;Orabi, Mohamed
Journal of Power Electronics
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제14권6호
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pp.1281-1292
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2014
Photovoltaic (PV) solar systems with series-connected module integrated converters (MICs) are receiving increased attention because of their ability to create high output voltage while performing local maximum power point tracking (MPPT) control for individual solar panels, which is a solution for partial shading effects in PV systems at panel level. To eliminate the partial shading effects in PV system more effectively, sub-MICs are utilized at the cell level or grouped cell level within a PV solar panel. This study presents the results of a series-output-connection MPPT (SOC-MPPT) controller for sub-MIC architecture using a single sensor at the output and a single digital MPPT controller (sub-MIC SOC-MPPT controller and architecture). The sub-MIC SOC-MPPT controller and architecture are investigated based on boost type sub-MICs. Experimental results under steady-state and transient conditions are presented to verify the performance of the controller and the effectiveness of the architecture.
본 논문에서는 PLL (Phase Locked Loop)없이 동작할 수 있는 S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) 수신기의 연구에 관하여 다룬다. 현재 대부분의 오디오 장치와 오디오 프로세서에서 S/PDIF 수신기가 사용되고 있음에도 불구하고, 국내에서는 이에 관한 연구가 많지 않은 실정이다. 현재 사용되고 있는 S/PDIF 수신용 상용 DAC(Digital-to-Analog Converters) 칩들은 모두 내부에 PLL 회로를 포함하고 있다. PLL 회로는 S/PDIF 디지틸 신호로부터 클럭 정보를 뽑아내고 클럭과 입력 신호간의 동기화를 맞추는 역할을 한다. 그러나, PLL 회로는 "아날로그 회로"라는 특성 때문에 VLSI (Very Large Scale Integrated Ciruits)회로의 SOCs (System On Chips)설계에 있어 많은 어려움을 야기한다. 본 논문에서는 PLL 회로 없이 순수 디지털 회로로만 구현된 S/PDIF 수신기를 제안하였다. 제안된 수신기의 핵심 아이디어는 16 MHz의 기본 클럭과 S/PDIF 신호의 속도비를 이용한다는 것이다. 본 논문에서는 수십만개의 S/PDIF 입력 신호에 대한 디코딩 확인 후, PLL같은 아날로그 회로 없이 순수 디지틸 회로만으로 S/PDIF 수신기를 설계할 수 있음을 확인하였다. 제안된 S/PDIF 수신기는 SOC 설계용 If로서 활용될 수 있을 것으로 본다.
다소의 부침(浮沈)이 있기는 하지만 보혁(保革)을 떠나 우리 정부는 북한지역 개발에 대한 구상을 발표해왔다. 그 백미는 현 정부의 경협(經協) 구상이다. 거기에 북미관계의 호전 가능성이 더해지면서 우리의 기대감은 한껏 높아지게 되었다. 그러한 일반의 기대감 이면에는 문화유산의 조사와 관리를 우려하는 목소리도 있다. 자칫 개발 논리에 밀려 문화 유산이 훼손되지는 않을지, 계획의 추진이 임박해서 종용하는 바람에 부실한 조사가 자행되지는 않을지 등이 그 대략이다. 그런데 현재 북한의 조사 관리 역량을 감안하건대, 우려의 불식은 남한 학계나 관계기관의 몫인 듯하다. 본고는 현재까지 발표된 경협 구상의 내용을 검토하고 대규모 국책사업에 관련된 지난 수십 년간의 우리 문화재 조사 경험을 되짚어보고 현재 우리의 조사 역량을 점검하면서 북한지역 개발에 따르는 조사 수요의 대략적인 규모나 직접적인 조사에 앞서 선결해야 할 문제들에 대해 논의한다. 그 선결작업의 첫걸음으로 이미 알려진 북한 문화유산에 대한 디지털지도 체계 구축을 제안한다. 현재 북한 문화유산의 위치나 입지에 대한 정보가 갖춰지지 않은 것을 감안하면 그 중요성은 재차 강조해도 지나치지 않을 것이다. 청동기시대를 대상으로 한 시험적 시도의 수행 결과 여러 지역, 특히 황해도 및 평양 일대에서는 경협사업 예상지역 내 유적이 밀집하고 있을 뿐만 아니라, 미래 발견 가능성도 매우 높아 그 중요성이 더 부각된다.
The SoC and digital technology development recently enabled the emergence of information devices and control devices because the SoC present many advantages such as lower power consumption, greater reliability, and lower cost. It is required to use an embedded operating system for building control systems. So far, the Real-Time operating system is widely used to implement a Real-Time system since it meets developer's requirements. However, Real-Time operating systems reveal a lack of standards, expensive development, and license costs. Embedded Linux is able to overcome these disadvantages. In this paper, the implementation of control system platform using Real-Time Embedded Linux is described. As a control system platform, we use XScale of a Soc and build Real-Time control platform using RTAI and Real-Time device driver. Finally, we address the feasibility study of the Real-Time Embedded Linux as a Real-Time operating system for mobile robots.
자동차를 위한 전방향(omnidirectional) 감시 시스템, 교통 정보 수집 시스템 등 다양한 비젼 시스템에 카메라가 장착되어 사용되고 있다. 최근에는 운전자의 편의를 위하여 광각 카메라의 비선형적인 방사 왜곡을 해결하는 왜곡 보정 작업 등의 영상처리 시스템이 많이 발전하여 운전자의 사각지대를 효율적으로 최소화하고 있다. 그러나 기존의 연구에서는 카메라로부터 입력되는 왜곡 영상을 보정하는데에 별도의 H/W인 DSP(Digital Signal Processes) 또는 SOC(System On Chp) 형태의 전용 H/W를 추가하여 임베디드 시스템의 성능을 보완하고 있다. 하지만 위와 같은 별도의 H/W를 추가하여 임베디드 시스템의 성능을 보완할 경우 시스템이 복잡해지고 가격이 비싸진다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 보완하기 위하여 왜곡 보정 알고리즘과 호모그래피(Homography) 알고리즘의 연산량을 감소시켜 임베디드 시스템 환경에서 추가의 H/W 비용없이 왜곡 보정을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 제안한 알고리즘을 구현하여 실제 시스템에 적용한 결과를 제시하여 구현 타당성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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