• 제목/요약/키워드: 누산기

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고속 SIMD형 곱셈 누산기 (A High-Speed SIMD MAC Unit)

  • 조민석;오형철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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    • pp.694-696
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    • 2004
  • 본 논문에서는 32$\times$32비트 곱셈 연산의 하위 32비트 결과를 한 클록 주기에 얻기 위한, 130MHz 파이프라인용 SIMD형 2단 곱셈 누산기를 설계하였다. 이 과정에서, Booth 부호기의 부분곱의 생성에 소요되는 지연을 줄이면서 부호가 있는 수의 연산을 수행할 수 있는 Booth 부호기를 설계하였다. 생성된 부분곱을 SIMD 명령어에 따라 크기가 선택된 Wallace Tree로 합산하고, 32$\times$32비트 곱셈 연산의 하위 32비트 결과를 제외한 모든 결과들은 두 번째 파이프라인 단에서 얻어지도록 하였다 현재 설계된 SIMD형 곱셈 누산기는 삼성 0.18$\mu\textrm{m}$ 표준 셀로 합성할 때, 1.65V, +1$25^{\circ}C$에서 약 7.61㎱의 임계 경로 지연을 갖는다

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Implementation of Digital Filters on Pipelined Processor with Multiple Accumulators and Internal Datapaths

  • Hong, Chun-Pyo
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.44-50
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    • 1999
  • 본 논문은 순환이동불변 플로우 그래프로 표시된 디지털 필터를 여러 개의 누산기 및 내부 데이터패스를 가진 파이프라인 프로세서에 최적으로 구현할 수 있는 기법에 대하여 기술하였다. 이와 관련하여 본 논문에서는 상용의 DSP 프로세서를 이용하여 다중프로세서를 구성했을 때를 고려한 스케쥴링 기법을 개발하였으며, 연구 결과는 다음의 세 가지로 요약할 수 있다. 첫째, 상용 DSP프로세서의 구조와 유사한 n개의 누산기와 3 개의 내부 데이터패스를 가지는 파이프라인 프로세서의 모델을 제시하였다. 둘째, 주어진 구조를 가지는 시스템에 순환이동불변 플로우 그래프로 표시된 디지털 필터를 구현하고자 할 때 얻을 수 있는 최소 반복 주기 및 간단한 스케쥴링 모델을 구했으며, 제약조건을 부여한 깊이 탐색기법에 바탕을 둔 최적의 스케쥴링 기법을 개발하였다. 마지막으로 본 연구에서 개발된 스케쥴러를 이용하여 잘 알려진 디지털 필터에 대하여 성능 시험을 한 결과 대부분의 경우 이론적으로 얻을 수 있는 최소의 반복 주기를 만족시켜주는 스케쥴링 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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클록초기치 누적방식을 사용한 DDFS 변조기 구현과 성능평가 (Implementation and Performance Test of DDFS Modulator using the Initial Clock Accumulating Method)

  • 최승덕;김경태
    • 한국음향학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.103-109
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    • 1998
  • 디지털신호의 변조에는 기본적으로 진폭 편이 변조(ASK: Amplitude-Shift Keying), 주파수 편이 변조(FSK: Frequency-Shift Keying), 위상 편이 변조(PSK: Phase-Shift Keying) 등의 세 가지 방법이 있다. 본 논문에서는 표본클록 합성계수 방식에 관한 이론을 고찰하고, 클록초기치 누적방식의 DDFS를 이용하여 위에서 언급한 변조방법을 실현할 수 있는 주파수 도약 대역 확산 통신에 적합한 변조기를 구현하였다. 또한, 합성된 출력주파수 의 정현파형에 대한 스펙트럼 분석과 PN(Pseudo Noise) 부호를 사용한 순시적인 주파수 도 약 상태, 위상제어의 가능성 등을 확인한 결과 실험으로부터 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫 째, 합성된 출력주파수는 주파수 Index에 따라 기준주파수에 정확히 정수배가 되며, 둘째, 합성된 정현파형의 스펙트럼으로 기본파와 여러 고조파의 크기를 비교하여 본 결과 50[dB] 이상의 차이가 남으로서 고조파 성분들이 상당히 감소되었음을 확인하였고, 셋째, PN 코드 를 사용하여 순시적인 주파수 도약 상태를 확인하여 본 결과 스위칭 시간이 빠르기 때문에 주파수 도약 특성이 뛰어남을 알 수 있었으며 또한, 누산기의 set/reset 상태를 변화시킴에 따라 위상이 제어됨을 입증하였다.

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H.264/AVC응용을 위한 Exp-Golomb CODEC의 설계 (Design of Exp-Golomb CODEC for H.264/AVC Applications)

  • 김원삼;손승일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.510-513
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    • 2007
  • 가변길이 부호는 많은 이미지 및 영상 표준에서 폭넓게 사용되는 기법이다. 특히 국제 표준인 JVT와 중국 A/V 표준인 AVS는 엔트로피 코딩을 수행하기 위해 Exp-Golomb 코드에 기반한 UVLC(Universal Variable Length Code)를 채용하고 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 엔트로피 코딩에서 사용되는 Exp-Golomb CODEC의 하드웨어 구현에 대해 연구하였다. 식의 간략화로 구현하기 어려운 log함수와 거듭제곱 연산을 하지 않으며, 첫 번째 1 검출기와 누산기 제어에 의한 배럴 쉬프터를 통하여 별도의 시간 지연 없이 부호화 및 복호화가 되도록 설계하였다. Xilinx ISE툴을 사용하여 합성하고, 보드 수준에서 PCI인터페이스를 사용하여 검증하였다. 본 논문에서 설계된 Exp-Glomb CODEC은 H.264/AVC 및 AVS와 같은 분야에서 응용이 가능할 것으로 예견된다.

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DSSS 동기탐색을 위한 이중 데이터 흐름 경로를 갖는 정합필터 (A Matched Filter with Two Data Flow Paths for Searching Sychronization in DSSS)

  • 송명렬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1A호
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    • pp.99-106
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    • 2004
  • 본 논문에서는 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 수신기에서 초기동기 탐색에 사용될 수 있는 정합필터에 대해서 연구하였다. 하드웨어기술언어 (HDL)로 표현될 수 있는 단일 데이터 흐름 경로를 갖는 정합필터가 설명되었다. 필터 연산의 처리시간을 개선하기 위해 데이터의 흐름이 이중으로 표현될 수 있도록 식이 정리되고 이와 연관된 하드웨어 모델이 제시되었다. 제안된 모델은 고속 처리를 위해 병렬처리와 파이프라인을 기반으로 하고 일련의 메모리, 곱셈기, 누산기로 구성된 두 개의 데이터 흐름 경로가 평행하게 배열된 구조이다. 제안된 모델에 대해 성능을 분석하였고 단인 데이터 흐름 경로 구조의 정합필터와 비교하였다.

클록 초기치 누적방식의 직접 디지털 주파수 합성기를 이용한 변조기의 성능해석 (Performance Analysis of Modulator using Direct Digital Frequency Synthesizer of Initial Clock Accumulating Method)

  • 최승덕;김경태
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권3호
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    • pp.128-133
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    • 1998
  • 본 논문은 클록 초기치 누적 방식의 직접 디지털 주파수 합성기를 이용한 변조기의 성능해석에 관하여 연구한 것이다. 기존에는 랜덤한 주파수 도약을 실현하기 위하여 PLL 방식이나 디지털 주파수 합성 방식이 사용되어 왔다. 븐 논문에서는 두 방식의 단점을 개선하기 위하여 클록 초기치 누적 방식의 DDFS를 이용한 변조기 시스템을 구성하여 순시적인 주파수 도약 상태와 위상제어의 가능성 등을 확인하였다. 실험 결과 합성된 출력 주파수는 주파수 Index에 따라 기준주파수에 정확히 정수배가 되며, 합성된 정현파형의 스펙트럼은 기본파와 여러 고조파의 크기가 50 [㏈] 이상의 차이가 남으로서 고조파 성분들이 상당히 감소되었고, PN 코드를 사용한 순시적인 주파수 도약 상태는 스위칭 시간이 빠르기 때문에 주파수 도약 특성이 뛰어남을 알 수 있었다. 또한, 누산기의 set/reset상태변화에 따라 위상이 변한다는 사실도 입증하였다.

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고속 FPGA 구현에 적합한 효율적인 정수 나눗셈 알고리즘 (An Efficient Integer Division Algorithm for High Speed FPGA)

  • 홍승모;김종훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권2호
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    • pp.62-68
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    • 2007
  • 본 논문에서는 메모리와 곱셈기가 내장된 고속 FPGA(Field Programmable Gate Array)에서 효율적으로 구현할 수 있는 정수 나눗셈 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 메모리를 이용한 Look-up Table(LUT)과 곱셈기를 사용하여 반복 계산(Iteration)구조로 FPGA의 자원을 최소화할 수 있으며 반복연산 횟수가 일반적으로 알려진 뺄셈 또는 뺄셈-곱셈에 의한 나눗셈 알고리즘에 비해 매우 적어 Latency를 최소화 할 수 있다. Xilinx사의 Virtex-4 FPGA에 VHDL coding을 통해 Pipeline구조로 구현한 결과 17bit의 정수 나눗셈을 300MSPS( Mega Sample per Second)의 속도로 수행하였다. 또한 일반적으로 사용되고 있는 뺄셈 또는 뺄셈-곱셈 구조에 비해 FPGA의 소요자원인 Slices의 경우 1/6이하, 곱셈기-누산기 수는 1/4이하로 줄일 수 있었으며, 입출력 간의 지연 Latency를 1/3이하로 줄일 수 있어 다른 알고리즘에 비해 매우 효율적인 구조임을 확인하였다.

MPI 기반 PC 클러스터에서 GHT의 병렬 분산 구현 (Parallel Distributed Implementation of GHT on MPI-based PC Cluster)

  • 김영수;김정삼;최흥문
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권3호
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    • pp.81-89
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    • 2007
  • MPI(message passing interface) 기반 PC 클러스터 상에서 병렬분산 GHT(generalized Hough transform)를 모델화하고 시간 분석하여 고속화 구현하였다. 파이프라인 방송(pipelined broadcast) 통신방식과 누산기 배열(accumulator array) 분할 처리정책을 사용함으로써 통신부담을 최대한 줄였고, 전체 처리 과정에 걸쳐 통신과 계산처리를 시간 중첩시켜 구현함으로써 최대한의 속도제고를 하였다. 100 Mbps Ethernet 스위치를 이용하여 MPI 기반 PC 클러스터를 구현하고 제안한 병렬분산 GHT를 실험하여 선형에 가까운 속도 제고율 (speedup)을 확인하였다.

이질적 템플릿 매칭의 융합을 이용한 얼굴 영역 검출 (Face Detection Using Fusion of Heterogeneous Template Matching)

  • 이경미
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.311-321
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    • 2007
  • 본 논문은 영상에 포함된 얼굴을 보다 빠르고 강건하게 검출하기 위해서 이질적 템플릿 매칭의 결과들을 융합하여 얼굴을 검출하는 방법을 제안한다. 먼저 광범위한 조명 환경과 인종을 포괄하는 피부색 모델을 이용해 피부 영역을 검출한다. 그리고 영역 라벨링과 필터링으로 매칭에 필요한 검색 범위를 줄인 후, 피부색과 에지를 이용한 템플릿 매칭을 검출된 영역에 적용한다. 이들 매칭 결과가 융합되어 두 매칭 결과를 동시에 최적으로 만족하는 얼굴이 검출된다. 실험 결과는 제안된 방법이 단일 템플릿을 적용할 때보다 얼굴색과 유사한 배경에서 얼굴을 강건하게 검출하며, 얼굴 후보 영역으로 검색 범위를 줄여 검출 시간을 줄였음을 보여준다. 또한 전역 누산기를 사용하여 템플릿 매칭의 과도한 공간 요구의 문제점을 해결할 수 있었다.

반능동 현가장치의 하이브리드형 댐퍼 개발에 관한 연구 (Development and Evaluation of a Hybrid Damper for Semi-active Suspension)

  • 진철호;윤영원;이재학
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제15권1호
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    • pp.38-49
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    • 2018
  • This research describes the development model and testing of a hybrid damper which can be applicable to a vehicle suspension. The hybrid damper is devised to improve the performance of a conventional passive oil damper using a magneto-rheological (MR) accumulator which consists of a gas accumulator and a MR device. The level of damping is continuously variable by the means of control in the applied current in a MR device fitted to a floating piston which separates the gas and the oil chamber. A simple MR device is used to resist the movement of floating piston. At first a mathematical model which describes all flows within the conventional oil damper is formulated, and then a small MR device is also devised and adopted to a mathematical model to characterize the performance of the device.