• 제목/요약/키워드: 디지털 논리회로

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센서 노드 응용을 위한 저전력 8비트 1MS/s CMOS 비동기 축차근사형 ADC 설계 (Design of a Low-Power 8-bit 1-MS/s CMOS Asynchronous SAR ADC for Sensor Node Applications)

  • 손지훈;김민석;천지민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.454-464
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    • 2023
  • 본 논문은 센서 노드 응용을 위한 1MS/s의 샘플링 속도를 가지는 저전력 8비트 비동기 축차근사형(successive approximation register, SAR) 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC)를 제안한다. 이 ADC는 선형성을 개선하기 위해 부트스트랩 스위치를 사용하며, 공통모드 전압(Common-mode voltage, VCM) 기반의 커패시터 디지털-아날로그 변환기 (capacitor digital-to-analog converter, CDAC) 스위칭 기법을 적용하여 DAC의 전력 소모와 면적을 줄인다. 외부 클럭에 동기화해서 동작하는 기존 동기 방식의 SAR ADC는 샘플링 속도보다 빠른 클럭의 사용으로 인해 전력 소비가 커지는 단점을 가지며 이는 내부 비교를 비동기 방식으로 처리하는 비동기 SAR ADC 구조를 사용하여 해결할 수 있다. 또한, 낮은 해상도의 설계에서 발생하는 큰 디지털 전력 소모를 줄이기 위해 동적 논리 회로를 사용하여 SAR 로직를 설계하였다. 제안된 회로는 180nm CMOS 공정으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 1.8V 전원전압과 1MS/s의 샘플링 속도에서 46.06𝜇W의 전력을 소비하고, 49.76dB의 신호 대 잡음 및 왜곡 비율(signal-to-noise and distortion ratio, SNDR)과 7.9738bit의 유효 비트 수(effective number of bits, ENOB)를 달성하였으며 183.2fJ/conv-step의 성능 지수(figure-of-merit, FoM)를 얻었다. 시뮬레이션으로 측정된 차동 비선형성(differential non-linearity, DNL)과 적분 비선형성(integral non-linearity, INL)은 각각 +0.186/-0.157 LSB와 +0.111/-0.169 LSB이다.

지능형 반응 공간 기술 개발을 위한 시스템 아키텍처 (A Study of System Architecture for Intelligent Responsive Space)

  • 염기원;이중호;이승수;엄주일;박준구;김래현;조현철;김건희;권미수;유호연;손영태;표정국;김태수;박면웅;박세형;하성도;박지형
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 3부
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    • pp.854-858
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    • 2006
  • 디지털화의 가속, 고속 통신 인프라의 확대 등으로 전자, 정보 통신 기기들이 단일 네트워크로 연결되어 영상 및 음향 정보를 서로 공유할 수 있으며, 생활 공간 내에서 실생활의 질 향상을 위한 지능적 정보 서비스와 자연스럽고 편한 내추럴 인터페이스 기술에 의한 지능형 반응 정보 서비스 공간 기술이 중요한 이슈로 등장하고 있다. 본 연구에서는 지능형 반응 공간의 물리적 객체로서 학교, 연구 기관 및 회사 등의 회의실을 선정한다. 그리고, 이를 대상으로 회의 참여자들이 자연스럽고 편리하게 의견 교환, 관련 자료 및 정보 처리를 할 수 있는 시스템 구축을 위한 아키텍처에 대하여 논의한다. 본 연구에서 제안하는 시스템 아키텍처는 회의와 관련된 문서나 회의 내용 등의 정보를 실감 가시화 노드로 추상화되고 메타 정보화함으로써 전체 회의 내용의 파악과 회의 정보에 대한 체계적이고 논리적인 관리를 가능하게 한다. 또한 여러 사람의 공동 작업을 필요로 하는 정보 또는 문서에 대한 동시 편집 기능과 자연스러운 동작에 의한 데이터 조작을 지원하는 실감 워크벤치 및 워크스크린 기술, 정보 핸들링의 다양성과 조작의 편리성을 위한 실감 아이콘에 의하여 자연스럽고 편리한 회의를 가능하게 한다. 그리고, 이러한 요소 기술들이 에이전트에 의해 회의 프로세스 및 요소 기술들의 시스템적 통합을 가능하게 한다.

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함수 블록 다이어그램으로 명세된 PLC 프로그램에 대한 구조적 테스팅 기법 (A Structural Testing Strategy for PLC Programs Specified by Function Block Diagram)

  • 지은경;전승재;차성덕
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권3호
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    • pp.149-161
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    • 2008
  • 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC: Programmable Logic Controller)가 안전성이 중요한 실시간 시스템 구현에 많이 사용되면서, PLC 프로그램에 대한 테스팅의 중요성이 날로 높아지고 있다. 본 논문에서는 PLC 프로그래밍 언어 중 하나인 함수 블록 다이어그램(FBD: Function Block Diagram)에 대한 구조적 테스팅 방안을 제안한다. FBD를 테스트하기 위해 먼저 타이머 함수 블록을 비롯한 각 함수 및 함수 블록에 대한 흐름그래프 템플릿을 정의하고, 템플릿을 기반으로 한 변환 알고리즘을 제안하며, 알고리즘을 따라 FBD로부터 변환된 흐름그래프에 기존의 제어 흐름 테스팅 커버리지와 데이타 흐름 테스팅 커버리지를 적용한다. 기존 FBD 테스팅은 테스트 케이스 생성시 FBD 내부 구조를 고려하지 않으며, FBD 프로그램으로부터 특정 중간단계 모델을 생성해 낼 수 있는 경우에만 적용될 수 있는 단점을 가진 반면, 본 논문에 제안된 방법은 FBD 내부 구조를 고려한 체계적 테스트 케이스 생성이 가능하며, 중간단계 모델의 형식에 관계없이 어떤 FBD에도 적용될 수 있다는 장점을 가진다. 특히 제안된 기법은 여러 실행주기에 걸쳐 테스트 되어야 하는 타이머 함수 블록을 포함한 FBD에 대한 철저한 테스팅을 가능하게 한다. 제안된 기법을 현재 원전계측제어시스템 개발사업단에서 개발 중인 디지털 원자로 보호계통 비교논리 프로세서 트립 논리에 적용하여 그 효과를 확인하였다.

중국형 DSRC 시스템 SoC 설계에 대한 연구 (A Study on The Design of China DSRC System SoC)

  • 신대교;최종찬;임기택;이제현
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권4호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • ITS와 ETC 기술은 새로운 도로의 건설 없이 교통 능률과 이동 안전성을 개선하는 것을 목표로 한다. 이를 실현하는 한 방법으로 요즘 DSRC가 각광을 받고 있다. 2007년 5월에 공표된 중국 DSRC 표준은 낮은 비트 전송율, 단문 메시지 그리고 단순한 MAC 제어를 가지고 있다. DSRC 시스템 사용자들은 전지 1개로 1년 이상의 긴 사용기간을 원한다. 본 논문에서는 초저전력 소비 구조의 SoC를 설계하고자 한다. 몇몇 디지털 논리 개념과 아날로그 전력 제어 논리가 전력 소비를 줄이기 위한 기법으로 사용되었다. SoC 동작 모드, 클럭 속도, 동작 전압 범위, 웨이크업 신호 검출기, 아날로그 비교기, 그리고 내부 전압 조정기(IVR)와 외부 전력 스위치(EPS)등이 설계된 블럭들이다. 시뮬레이션으로 확인한 SoC 전력 소비는 동작모드에서는 8.5mA@20Mhz, 0.9mA@1Mhz 이하이며, 전력 정지 모드에서는 5uA 이하였다. SoC는 2008년 8월에 설계를 완료하고, 2008년 11월에 $0.18{\mu}m$ CMOS공정으로 제작을 마쳤다.

CTR 코드를 사용한 I/O 핀 수를 감소 시킬 수 있는 인터페이스 회로 (An I/O Interface Circuit Using CTR Code to Reduce Number of I/O Pins)

  • 김준배;권오경
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권1호
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    • pp.47-56
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    • 1999
  • 반도체 칩의 집적도가 급격히 향상됨에 따라 칩의 I/O 수가 증ㅇ가하여 패키지의 크기가 커질 뿐 아니라 칩 자체의 가격보다 패키지의 가격이 높아지고 있는 실정이다. 따라서 집적도의 증가에 의한 I/O 수으이 증가를 억제할 수있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 CTR(Constant-Transition-Rate) 코드 심벌 펄스의 상승 예지와 하강 예지의 위치에 따라 각각 2비트 씩의 디지털 데이터를 엔코딩함으로써 I/O 핀 수를 50% 감소 시킬 수 있는 I/O 인터페이스 회로를 제안한다. 제안한 CTR 코드의 한 심벌은 4비트 데이터를 포함하고 있어 기존의 인터페이스 회로와 비교하여 심벌 속도가 절반으로 감소되고, 엔코딩 신호의 단위 시간당 천이 수가 일정하며, 천이 위치가 넓게 분산되어 동시 스위칭 잡음(Simultaneous Switehing Noise, SSN)이 작아진다. 채널 엔코더는 논리 회로만으로 구현하고, 채널 디코더는 오버샘플링(oversampling) 기법을 이용하여 신호를 복원하는 입출력 회로를 설계하였다. 설계한 회로는 0.6${\mu}m$ CMOS SPICE 파라미터를 이용하여 시뮬레이션함으로써 동작을 검증하였으며, 동작 속도는 200 Mbps/pin 이상이 됨을 확인 하였다. 제안한 방식을 Altera사의 FPGA를 이용하여 구성하였으며, 구성한 회로는 핀 당 22.5 Mbps로 데이터를 전송함을 실험적으로 검증하였다.

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광각 카메라를 위한 저 복잡도 실시간 베럴 왜곡 보정 프로세서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Low-Complexity Real-Time Barrel Distortion Corrector for Wide-Angle Cameras)

  • 정희성;김원태;이광호;김태환
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.131-137
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    • 2013
  • 광각 카메라는 단 초점 렌즈를 장착하여 넓은 시야의 이미지를 처리하는데, 렌즈의 광학 문제로 인해 이미지에 베럴 왜곡(barrel distortion)이 발생한다. 본 논문에서는 베럴 왜곡을 실시간 디지털 신호처리를 통해 보정하기 위한 낮은 복잡도의 프로세서 구조를 제시하고 이를 실제 구현하여 유효성을 검증하였다. 제안하는 왜곡 보정 프로세서는 하드웨어 복잡도를 낮추기 위해서, 좌표 위치 보정에 필요한 계산을 점증적(incremental)으로 수행한다. 또한, 높은 보정 속도를 달성하기 위해 파이프 라인 구조로 설계하였다. 설계된 보정 프로세서는 $0.11{\mu}m$ complementary metal-oxide semiconductor(CMOS) 공정을 사용하여 14.3K의 논리 게이트로 구현되었다. $2048{\times}2048$ 픽셀 영상에 대하여, 최대 314MHz의 동작 주파수로 초당 74.86번의 속도로 보정이 가능하다.

무전극 형광램프 조광제어를 위한 새로운 알고리즘 (A New Dimming Algorithms for The Electrodeless Fluorescent Lamp)

  • 연재을;조규민;김희준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권3호
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    • pp.63-70
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    • 2005
  • 유도방전을 이용한 무전극 램프는 전극을 필요로 하지 않기 때문에 긴 수명을 갖으며 안정기 출력의 변화에 대해서도 매우 강한 특성을 갖는다. 본 논문에서는 무전극 램프 조광제어를 위한 두 가지 새로운 알고리즘을 제안하였고 이를 적용한 공진형 인버터에 대하여 기술하였다. 제안된 두 가지 조광제어 알고리즘은 주로 LCD 백라이트의 조광제어에 적용되는 버스트 디밍 기법을 기초로 한다. 제안된 두 가지 방식중 하나는 개선된 버스트 디밍 기법으로 간단한 디지털 논리회로를 이용한 제어회로를 통해 $5\%$ 단위의 시비율로 조도조절이 가능한 방식이며, 나머지 하나는 버스트 PWM 평균 시비율 제어 기법으로 다소 복잡한 제어회로를 통해 $1\%$ 단위의 시비율로 조도조절이 가능한 방식이다. 본 논문에서는 100W급 무전극 램프를 대상으로 실시한 실험결과를 통해 제안된 조광제어 알고리즘의 유효성을 입증하였다.

GPS 수신 시스템에서 디지탈 지연동기 루프 회로 설계 및 분석 (The Circuit Design and Analysis of the Digital Delay-Lock Loop in GPS Receiver System)

  • 금홍식;정은택;이상곤;권태환;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1464-1474
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    • 1994
  • GPS(Global Positional System)는 인공위성을 이용하여 언제, 어디서나 자신의 위치를 정확히 측정할 수 있는 항법 시스템이다. 본 논문에서는 이 GPS 신호에서 항법 데이터를 복원하는 수신기의 지연동기 루프를 이론적으로 해석하고, 디지털 로직으로 설계하였다. 또한 동기과정의 논리동작을 분석하였다. 설계한 시스템은 수신된 C/A(coarse/acquisition) 코드와 수신기에서 발생된 C/A 코드와의 상관값을 구하는 상관기, 선택된 위성의 C/A 코드를 발생시키는 C/A코드 발생기, 그리고 C/A코드의 위상과 클럭속도를 조절할 수 있도록 C/A 코드 발생기의 클럭을 만드는 직접 디지탈 클럭 발생기로 구성된다. 제안한 디지탈 지연동기루프 시스템을 해석한 결과, 시스템 입력 신호전력이 -113.98dB이상이면 시스템이 90%이상의 검파 능력을 갖음을 확인하였다. 디지탈동기루프이 입력신호 즉, A/D 컴버터 전단의 입력신호 크기에 따라 디지탈 동기 루프의 성능 그래프와 문턱전압의 크기에 따른 성능분석의 그래프를 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 그리고 설계된 디지탈 지연동기루프를 로직 시뮬레이션한 결과, GPS 항법 데이타를 정확히 복원함을 확인하였다. 개선됨을 알 수 있었다.

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VLSI 논리회로의 동적 임계경로 선택 알고리듬 (DYSAC) (Dynamic Critical Path Selection Algorithm (DYSAC) for VLSI Logic Circuits)

  • 김동욱;조원일;김종현
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권9호
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 본 논문에서는 대형 디지털 회로에 대하여 임계경로를 탐색하는 시간을 줄이고 기존의 방법에서 임계경로를 찾지 못했던 회로에서도 정확히 임계경로를 찾을 수 있는 임계경로 탐색 알고리듬(DYSAC)을 제안하였다. 또한 이 탐색 알고리듬의 내부에서 사용되는 경로부각기준(DYPSEC)을 함께 제안하였다. DYSAC는 각 노드에 레벨을 부과하기 위한 레벨지정 부알고리듬과 최장의 부각가능한 경로를 찾는 임계경로 탐색 부알고리듬으로 구성되었다. 제안된 알고리듬은 SUN Sparc 환경에서 C-언어로 구현되어 ISCAS'85 벤치마크회로에 적용, 제안된 알고리듬의 정확한 동작여부를 확인하였다. 또한 실험결과를 기존의 방법들과 비교하였는데, 그 결과 제안된 알고리듬이 임계경로를 찾는 능력과 임계경로를 찾는데 걸리는 시간 모두에서 기존의 방법들보다 월등히 우수함을 보였다.

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비접촉 데이터 사회와 아카이브 재영토화 (Contactless Data Society and Reterritorialization of the Archive )

  • 조민지
    • 기록학연구
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    • 제79호
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    • pp.5-32
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    • 2024
  • 한국 정부가 UN의 2022년 전자정부 발전 지수에서 UN가입 193개국 중 3위에 랭크됐다. 그동안 꾸준히 상위국으로 평가된 한국은 분명 세계 전자정부의 선도국이라 할 수 있다. 전자정부의 윤활유는 데이터다. 데이터는 그 자체로 정보가 아니고 기록도 아니지만 정보와 기록의 원천이며 지식의 자원이다. 전자적 시스템을 통한 행정 행위가 보편화된 이후 당연히 데이터에 기반한 기록의 생산과 기술이 확대되고 진화하고 있다. 기술은 가치중립적인 듯 보이지만 사실 그 자체로 특정 세계관을 반영하고 있다. 더구나 비물질적 유통을 기반으로 하는 디지털 세계, 온라인 네트워크의 또 다른 아이러니는 반드시 물리적 도구를 통해서만 접속하고 접촉할 수 있다는 점이다. 디지털 정보는 논리적 대상이지만 반드시 어떤 유형이든 그것을 중계할 장치 없이는 디지털 자원을 읽어 내거나 활용할 수 없다. 초연결, 초지능을 무기로 하는 새로운 기술의 디지털 질서는 전통적인 권력 구조에 깊은 영향력을 끼칠 뿐만 아니라 기존의 정보 및 지식 전달 매개체에도 마찬가지의 영향을 미치고 있다. 더구나 데이터에 기반한 생성형 인공지능을 비롯해 새로운 기술과 매개가 단연 화두다. 디지털 기술의 전방위적 성장과 확산이 인간 역능의 증강과 사유의 외주화 상황까지 왔다고 볼 수 있을 것이다. 여기에는 딥 페이크를 비롯한 가짜 이미지, 오토 프로파일링, 사실처럼 생성해 내는 AI 거짓말(hallucination), 기계 학습데이터의 저작권 침해에 이르기까지 다양한 문제점 또한 내포하고 있다. 더구나 급진적 연결 능력은 방대한 데이터의 즉각적 공유를 가능하게 하고 인지 없이 행위를 발생시키는 기술적 무의식에 의존하게 된다. 그런 점에서 지금의 기술 사회의 기계는 단순 보조의 수준을 넘어서고 있으며 기계의 인간 사회 진입은 고도의 기술 발전에 따른 자연적인 변화 양상이라고 하기에는 간단하지 않은 지점이 존재한다. 시간이 지나며 기계에 대한 관점이 변화하게 될 것이기 때문이다. 따라서 중요한 것은 기계를 통한 커뮤니케이션, 행위의 결과로서의 기록이 생산되고 사용되는 방식의 변화가 의미하는 사회문화적 함의에 있다. 아카이브 영역에서도 초지능, 초연결사회를 향한 기술의 변화로 인해 데이터 기반 아카이브 사회는 어떤 문제에 직면하게 될 것인지, 그리고 그 속에서 누가 어떻게 기록과 데이터의 지속적 활동성을 입증하고 매체 변화의 주요 동인이 될 것인가에 대한 연구가 필요한 시점이다. 본 연구는 아카이브가 행위의 결과인 기록뿐만 아니라 데이터를 전략적 자산으로 인식할 필요성에서 시작했다. 이를 통해 전통적 경계를 확장하고 데이터 중심 사회에서 어떻게 재영토화를 이룰 수 있을지를 알아보았다.