• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 공학교육연구
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• 제6권2호
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• pp.22-29
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• 2003

하드웨어 설계 교육의 궁극적인 목표는 학생들로 하여금 시스템 설계능력을 갖추도록 배양하는 데에 있다. 그러나 상당수의 기존 교과과정은 설계 자체보다는 개별적인 빌딩 블록의 내부동작 원리의 이해를 중심으로 운영되는 것이 현실이다. 따라서, 학생들의 학습동기 유발에 실패할 뿐만 아니라 정작 현장에서 필요로 하는 시스템적 관점에서의 설계를 충분히 경험하지 못하는 것이 문제점으로 지적된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위한 대안으로, 과목의 초기 도입부에 추상화의 수준을 높여서 시스템의 전체 설계를 조망할 수 있도록 하고, 점차로 추상화의 단계를 낮추어서 결국 소자의 동작 원리를 탐구하는데 이르도록 강의의 순서를 역전시킬 필요성이 있다. 본 논문에서는 하드웨어 설계의 입문 과목인 논리설계 교과목을 대상으로 하여, 시스템 수준의 설계표현 및 검증방식을 먼저 소개하고 소자에 대한 세부지식은 후반부에 소개하는 새로운 교육방식을 제안하고 이의 타당성을 검증하기 위해 교내의 동아리를 활용한 비정규 교육과정에 이를 도입한 사례를 소개한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.554-560
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• 2017

드론 또는 무인기의 정밀 자세제어를 위해서는 정확한 고도계가 필수적이며, 지상으로부터의 고도측정 정확도로 인해 레이다 고도계가 일반적으로 사용된다. 크기, 무게 및 전력소모 등에 제한으로 인해, 드론에 장착 가능한 레이다 고도계는 PD (pulse Doppler) 방식에 비해 낮은 복잡도를 갖는 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식이 적절하며, 특히, 짧은 송신시간으로 인해 드론 자체 움직임 (ego-motion)에 대응 가능한 fast-ramp FMCW 레이다가 보편적으로 활용된다. 이에, 본 논문에서는 fast-ramp FMCW 레이다 시스템을 위한 드론 고도 측정용 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 설계된 RSP는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA device를 활용하여 구현 및 검증되었다. 구현 결과, 총 27,523의 logic elements, 15,798개의 register, 138 Kbits의 memory로 구현 가능하며, 50MHz의 동작주파수로 100Hz의 실시간 고도측정이 가능함이 확인되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.23-32
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• 2001

LILI-128 스트림 암호는 클럭 조절형 스트림 암호방식이며, 이러한 구조는 동기식 논리회로 구현시 속도가 저하되 는 단점이 있다. 즉, 클럭 조절형인 LFSRd는 외부 클럭보다 1~4 배 높은 클럭을 요구하기 때문에 동일한 시스템 클 럭 하에서는 데이터 전송속도에 따른 시스템 성능이 저하된다. 본 논문에서는 귀환/이동에 있어서 랜덤한 4개의 연결 경로를 갖는 4-비트 병렬 LFSRd를 제안하였다. 그리고 ALTERA 사의 FPGA 소자(EPF10K20RC240-3)를 선정하여 그래 픽/VHDL 하드웨어 구현 및 타이밍 시뮬레이션을 실시하였으며, 50MHz 시스템 클럭에서 안정적인 50Mbps (즉, 45 Mbps 수준인 T3급 이상, 설계회로의 최대 지연 시간이 20ns 이하인 조건) 출력 수열이 발생될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로, FPGA/VHDL 설계회로를 Lucent ASIC 소자 (LV160C, 0.13$\mu\textrm{m}$ CMOS & 1.5v technology)로 설계 변환 및 타이밍 시뮬레이션한 결과 최대 지연시간이 1.8ns 이하였고, 500 Mbps 이상의 고속화가 가능함을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.94-101
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• 2015

디스플레이는 장치는 아날로그 또는 디지털 시스템에서 발생되는 문자, 도형, 영상, 패턴 형태의 정보를 인간의 육안으로 판별 가능하도록 전달함으로써 인간과 기계를 연결시켜주는 중요한 영상정보통신시스템 장치이다. 이러한 장치를 활용해 보여주는 기능이 중시되면서 정보를 정확하고 신속하게 표출하기 위한 핵심적인 기능과 역할이 절대적으로 필요하다. 아날로그 시대의 대명사였던 브라운관(CRT)에 PPI Scope 주사방식 시스템 신호를 CRT에 표시함으로써, CRT에 표시된 정보를 통해 기계적인 시스템에서 발생된 신호를 인간인 판독할 수 있도록 전달하는 중간 매개체 역할을 통해 정보를 분석하였다. 본 연구는 이와 같이 수신된 신호를 정보로 표출하는 레이더 디스플레이 장치에 관한 것으로, 디스플레이 장치의 수직 블랭킹 간격(Vertical blanking interval)과 버퍼스왑(Buffer swap)을 통한, 고정함수 그래픽 파이프라인 고속 대용량 처리형태의 알고리즘을 적용하였다. 발생될 수 있는 오차를 제거하기 위해 FPGA 및 내부 알고리즘, H/W로직을 동기화 처리로 표출정보 끊김 현상을 제거하고, 고속으로 영상정보가 표출될 수 있도록 구현함으로써, 별도의 고가 고성능 그래픽 연산장치 GPU 없이 구현된 FPGA 로직에 수행알고리즘을 적용하여 경제성은 물론 레이더 정보표출 신뢰성과 성능을 향상시켰다. 이를 통해 기존 아날로그 신호에 따라 동작하는 CRT 레이더 디스플레이를 구비한 레이더 시스템에서 디스플레이를 평면 디스플레이로 교체할 수 있도록 한 레이더 디스플레이 장치에 관한 연구이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.546-546
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• 2008

Copper (Cu) Chemical mechanical polishing (CMP) has been an essential process for Cu wifing of DRAM and NAND flash memory beyond 45nm. Copper has been employed as ideal material for interconnect and metal line due to the low resistivity and high resistant to electro-migration. Damascene process is currently used in conjunction with CMP in the fabrication of multi-level copper interconnects for advanced logic and memory devices. Cu CMP involves removal of material by the combination of chemical and mechanical action. Chemicals in slurry aid in material removal by modifying the surface film while abrasion between the particles, pad, and the modified film facilitates mechanical removal. In our research, we emphasized on the role of chemical effect of slurry on Cu CMP, especially on the effect of amine functional group on removal rate selectivity between Cu and Tantalum-nitride (TaN) film. We investigated the two different kinds of complexing agent both with amine functional group. On the one hand, Polyacrylamide as a polymer affected the stability of abrasive, viscosity of slurry and the corrosion current of copper film especially at high concentration. At higher concentration, the aggregation of abrasive particles was suppressed by the steric effect of PAM, thus showed higher fraction of small particle distribution. It also showed a fluctuation behavior of the viscosity of slurry at high shear rate due to transformation of polymer chain. Also, because of forming thick passivation layer on the surface of Cu film, the diffusion of oxidant to the Cu surface was inhibited; therefore, the corrosion current with 0.7wt% PAM was smaller than that without PAM. the polishing rate of Cu film slightly increased up to 0.3wt%, then decreased with increasing of PAM concentration. On the contrary, the polishing rate of TaN film was strongly suppressed and saturated with increasing of PAM concentration at 0.3wt%. We also studied the electrostatic interaction between abrasive particle and Cu/TaN film with different PAM concentration. On the other hand, amino-methyl-propanol (AMP) as a single molecule does not affect the stability, rheological and corrosion behavior of the slurry as the polymer PAM. The polishing behavior of TaN film and selectivity with AMP appeared the similar trend to the slurry with PAM. The polishing behavior of Cu film with AMP, however, was quite different with that of PAM. We assume this difference was originated from different compactness of surface passivation layer on the Cu film under the same concentration due to the different molecular weight of PAM and AMP.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.511-519
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• 2017

This Paper introduces the design and communication method between PLC (Programmable Logic Controller) and Arduino based on MODBUS Protocol. MODBUS connection can be established in a new or existing system very easily, therefore we used this protocol in our proposed system. In the field of automatic devices, multi-function serial port such as RS232, RS422, RS485, and so on creates a great convenience to the developer. This proposed system used RS485 as a key mediator for data exchanging on a connected network. We also believe that it will reduce the development cost in various automated industry because this system can be reused or can be implemented any such PLC installed machines. RS485 is used as a communication interface between PLC (as a slave) and Arduino (as a master), through which a reliable network is created for safe and fast communication. Furthermore, RS485 allows multiple devices(up to 32) to communicate at half duplex on a single pair of wires and provides a long connectivity area (up to 1200 meters) as compare to other device, which makes it a user-friendly for various devices in the automated industry. Moreover, Arduino can play as a mediator by connecting third party device and setup a communication network with PLC.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.437-447
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• 2018

가상현실(Virtual Reality, VR)은 게임 업계의 새로운 표준이 되고 있다. PokeMon GO는 가상현실 기술을 적용한 대표적인 사례이다. PokeMon GO는 출시 후 다음날 미국에서 가장 많은 iOS App Store 다운로드 수를 기록하였다. 이는 가상현실의 위력을 보여주는 사례이다. 가상현실은 자이로스코프, 가속도, 촉감 센서 등으로 구성되며 사용자가 게임을 깊이 몰입할 수 있게 한다. 새로운 기술이 등장함에 따라 새롭고 다양한 위협요소가 생긴다. 그래서 우리는 가상현실 기술과 게임 시스템에 대한 보안 연구가 필요하다. 본 논문에서 가상현실 기기(Oculus Rift)와 게임 시스템(Quake)의 정보보증을 위해 위협 분석을 진행한다. STRIDE, attack library, attack tree 순서로 체계적으로 분석한다. DREAD를 통해 보안 대책을 제안한다. 또한 VCG(Visual Code Grepper) 도구를 사용하여 소스 코드의 논리 오류 및 취약한 함수를 파악하고 해결 방법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권8호
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• pp.27-34
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• 2005

본 논문에서는 LDM(LED Dot Matrix) 원격 제어를 위해 임베디드 시스템의 FPGA H/W 및 S/W를 구현하였다. 개발된 시스템에서는 고성능의 XScale CPU를 사용했고, 통신방식은 이더넷 및 시리얼을 사용했다. CPU와 인터페이스 되는 H/W에서는 LDM 회전부와 LDM을 구동하기 위한 FPGA 로직을 구현하였으며, 원거리에서 LDM 데이터를 전송하기 위한 명령 패킷을 구성하였고, S/W는 임베디드 리눅스에 사용되는 리눅스 디바이스 드라이버와 리눅스 응용프로그램을 작성했다. 이 S/W는 모듈에 의해 동작되기 때문에 리눅스용 파일시스템에 모듈로 적재를 시켜서 원하고자 하는 동작을 실행한다. 또한 운영체제로는 시스템의 최적화를 할 수 있는 임베디드 리눅스를 시스템에 맞게 컴파일 함으로서 불필요한 메모리를 사용하지 않기 때문에 시스템의 가격을 줄일 수 있다. 본 논문에서 구현된 H/W 및 S/W 원리를 이용한다면 다른 임베디드 시스템에도 유용하게 활용할 수 있다.