• 전기학회논문지
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• 제57권9호
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• pp.1652-1659
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• 2008

With the increase of huge amount of data in network systems, ultimate high-speed network has become an essential requirement. In such systems, the encryption and decryption process for security becomes a bottle-neck. For this reason, the need of hardware implementation is strongly emphasized. In this study, a mixed inner and outer round pipelining architecture is introduced to achieve high speed performance of ARIA hardware. Multiplexers are used to control the lengths of rounds for 3 types of keys. Merging of encryption module and key initialization module increases the area efficiency. The proposed hardware architecture is implemented on reconfigurable hardware, Xilinx Virtex2-pro. The hardware architecture in this study shows that the area occupied 6437 slices and 128 BRAMs, and it is translated to throughput of 24.6Gbit/s with a maximum clock frequency of 192.9MHz.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권7호
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• pp.518-525
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• 2003

본 논문은 리프팅 스킴(lifting scheme)의 분할 방법을 개선하여 고속 병렬 처리가 가능한 2차원 DWT(Discrete Wavelet Transform) 하드웨어 구조를 제안한다. 2차원 DWT 변환은 2차원 입력 데이터 전체에 대하여 연산이 수행되고 순차적으로 2차원 처리가 됨에 따라서 초기 및 전체 지연시간(latency)이 많이 걸린다. 본 논문에서는 처리속도와 지연 시간을 향상시키기 위해 개선된 분할 방법과 새로운 자원 공유 하드웨어 구조를 제안한다. 상호 연관성이 없는 데이터들을 4 개의 데이터 집합으로 분할하여 병렬 처리에 적합하도록 새로운 분할 방법을 제안하였다. 병렬처리 하드웨어 구조는 하드웨어의 자원 공유가 가능하도록 하기 위해 필터연산의 중간 값을 메모리에 저장할 수 있는 파이프라인 구조를 갖도록 설계하였다. 제안된 구조를 효율적으로 동작시킬 수 있도록 하드웨어 자원의 공유를 스케쥴링하여 초기지연과 전체지연 시간을 줄였다. 제안하는 구조는 기존의 병렬 처리 구조에 비해 초기 지연 및 전체 지연 시간을 각각 50%와 66%감소시키는 결과를 얻을 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1294-1310
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• 2010

User authentication using fingerprint information provides convenience as well as strong security. However, serious problems may occur if fingerprint information stored for user authentication is used illegally by a different person since it cannot be changed freely as a password due to a limited number of fingers. Recently, research in fuzzy fingerprint vault system has been carried out actively to safely protect fingerprint information in a fingerprint authentication system. In addition, research to solve the fingerprint alignment problem by applying a geometric hashing technique has also been carried out. In this paper, we propose the hardware architecture for a geometric hashing based fuzzy fingerprint vault system that consists of the software module and hardware module. The hardware module performs the matching for the transformed minutiae in the enrollment hash table and verification hash table. On the other hand, the software module is responsible for hardware feature extraction. We also propose the hardware architecture which parallel processing technique is applied for high speed processing. Based on the experimental results, we confirmed that execution time for the proposed hardware architecture was 0.24 second when number of real minutiae was 36 and number of chaff minutiae was 200, whereas that of the software solution was 1.13 second. For the same condition, execution time of the hardware architecture which parallel processing technique was applied was 0.01 second. Note that the proposed hardware architecture can achieve a speed-up of close to 100 times compared to a software based solution.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권5호
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• pp.54-62
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• 1999

This paper describes the design and implementation of a PC(personal computer) based open architecture machine tool controller. The hardware of open architecture CNC has generally a motion control board on a PC for controlling a servo motor. But this paper describes open architecture hardware that consists of a PC, a counter board a DAC board and a DIO board only. This makes it easy to generate CNC software module in a hardware-independent way. The proposed open architecture CNC software runs on the MS-Windows NT. The paper describes a method of con-trolling servo motors using a real-time timer of MS-Windows NT and a commercial real-time operating system on the MS-Windows. NT. An open and reconfigurable software module is made up of an object and an API(application programming interface). Using the object and the API a new CNC system can be quickly configured to control dif-ferent machine tools. The proposed open architecture CNC system is applied to 4-axis lettering center.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.1187-1188
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• 2008

An area of research called evolvable hardware has recently emerged which combines aspects of evolutionary computation with hardware design and synthesis. Evolvable hardware (EHW) is hardware that can change its own circuit structure by genetic learning to achieve maximum adaptation to the environment. In conventional EHW, the learning is executed by software on a computer. In this paper, we have studied and surveyed a gate-level evolvable hardware chip, by integrating both GA hardware and reconfigurable hardware within a single LSI chip. The chip consists of genetic algorithm(GA) hardware, reconfigurable hardware logic, and the control logic. In this paper, we describe the architecture, functions of the chip.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제5권4호
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• pp.187-196
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• 2009

This paper presents compact cryptographic hardware architecture suitable for the Mobile Trusted Module (MTM) that requires low-area and low-power characteristics. The built-in cryptographic engine in the MTM is one of the most important circuit blocks and contributes to the performance of the whole platform because it is used as the key primitive supporting digital signature, platform integrity and command authentication. Unlike personal computers, mobile platforms have very stringent limitations with respect to available power, physical circuit area, and cost. Therefore special architecture and design methods for a compact cryptographic hardware module are required. The proposed cryptographic hardware has a chip area of 38K gates for RSA and 12.4K gates for unified SHA-1 and SHA-256 respectively on a 0.25um CMOS process. The current consumption of the proposed cryptographic hardware consumes at most 3.96mA for RSA and 2.16mA for SHA computations under the 25MHz.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

In this paper, we propose a new hardware architecture for integer transform, quantizer operation of a new video coding standard H.264/JVT. We describe the algorithm to derive hardware architecture emphasizing the importance of area for low cost and low power consumption. The proposed architecture has been verified by PCI-interfaced emulation board using APEX-II Altera FPGA and also by ASIC synthesis using Samsung 0.18 ${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS cell library. The ASIC synthesis result shows that the proposed hardware can operate at 100 MHz, processing more than 1, 300 QCIF video frames per second. The hardware is going to be used as a core module when implementing a complete H.264 video encoder/decoder ASIC for real-time multimedia application.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권2호
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• pp.118-123
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• 2013

This paper proposes an efficient hardware architecture for high efficiency video coding (HEVC), which is the next generation video compression standard. It adopts several new coding techniques to reduce the bit rate by about 50% compared with the previous one. Unlike the previous H.264/AVC 6-tap interpolation filter, in HEVC, a one-dimensional seven-tap and eight-tap filter is adopted for luma interpolation, but it also increases the complexity and gate area in hardware implementation. In this paper, we propose a parallel architecture to boost the interpolation performance, achieving a luma $4{\times}4$ block interpolation in 2-4 cycles. The proposed architecture contains shared operations reducing the gate count increased due to the parallel architecture. This makes the area efficiency better than the previous design, in the best case, with the performance improved by about 75.15%. It is synthesized with the MagnaChip $0.18{\mu}m$ library and can reach the maximum frequency of 200 MHz.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.217-230
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• 2012

본 논문에서는 하드웨어 장비의 성능 및 기능을 검증하기 위한 방법으로 시험장비와 하드웨어 장비간의 연동시험을 하기 위한 점검 프로그램 설계 방법을 제안한다. 제안하는 점검 프로그램은 장비 스트레스를 최악의 조건에서 기능을 검증하여 사전에 고장 유무를 확인하고 수리함으로써, 비행체에 탑재하여 발생하는 고장률을 최소화하는 방안이다. 그리고 UML을 이용하여 객체 지향적으로 소프트웨어를 설계함으로써 다른 장비에 쉽게 적용할 수 있다. 점검 프로그램은 Architecture package와 Hardware package로 구성되어 있다. Architecture package는 시스템 관리, 로그분석, 메시지 수신 및 분석하는 역할을 한다. 시스템 관리에서 사용하는 메시지는 점검하기 위한 정보를 정의하고, 정의된 메시지는 이더넷으로 시험장비와 송수신한다. Hardware package는 점검해야 하는 하드웨어 및 시스템 관련 하드웨어를 관리하는 역할을 한다. 점검해야 하는 하드웨어는 내부 점검과 송수신 점검으로 구별되어 있다. 내부 점검은 하드웨어 자체적으로 점검하여 그 결과를 시험장비로 전송하는 방법이다. 송수신 점검은 통신디바이스 점검으로써 데이터를 전송하거나 수신하여 점검하는 방법이다. 모든 점검은 병렬적으로 점검함으로써 최악의 조건에서 장비의 고장유무를 확인한다. 시험한 결과는 약 1시간 동안에 디바이스들은 적게는 482번에서 많게는 15003번 점검하는 것을 확인하였다. 점검 프로그램은 하드웨어 장비의 신뢰성을 검증하는 환경/EMI 시험에 사용한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권6A호
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• pp.405-413
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• 2003

본 논문은 오류 정정을 위해 가장 많이 쓰이는 알고리즘 중 하나인 RS (Reed- Solomon) 부호화 및 복호화를 DSP (Digital Signal Processor) 칩에서 효율적으로 구현할 수 있는 새로운 명령어 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 구조는 원시 다항식의 변경에 따라 하드웨어를 재 설계할 필요가 없이 DSP 상에서 프로그램으로 변경이 가능하여 다양한 원시 다항식을 구현할 수 있다. 새로운 명령어 및 하드웨어 구조는 유한체 곱셈기 및 가산기를 이용하여 유한체 연산을 수행한다. 따라서, 제안한 DSP 구조는 기존 DSP 칩과 비교하여 복호화 속도를 향상시킬 수 있다. 본 하드웨어 구조는 130MHz 동작 주파수를 갖는 DSP 칩에서 228.1 Mbps의 RS 복호화 성능을 갖는다.