• 제목/요약/키워드: 마이크로프로세서 교육

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다중화기 기반 논리 설계를 위한 무정의 조건의 고찰 (아두이노 설계 교육에의 활용을 위한) (Consideration of Don't-care Condition for Multiplexer-based Logic Design (For Application to Arduino-based Design Education))

  • 이재민
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.881-888
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    • 2017
  • 다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.

복귀주소 스택을 활용한 얕은 파이프라인 EISC 아키텍처의 명령어 큐 효율성 향상연구 (Enhancing Instruction Queue Efficiency with Return Address Stack in Shallow-Pipelined EISC Architecture)

  • 김한이;이승은;김관영;서태원
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.71-81
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    • 2015
  • EISC 프로세서에서 LERI 폴딩과 루프 버퍼링을 지원하는 명령어 큐는 하드웨어적으로 20%를 차지하며, 그 효율성은 성능에 직결된다. 본 연구에서는 EISC 프로세서의 명령어 큐 아키텍처 효율성 향상을 복귀주소 스택(RAS)을 통해 실현하였다. 구현한 아키텍처는 EISC의 얕은 파이프라인 구조의 이점을 활용하여 잘못된 명령어 수행으로 인한 RAS Corruption 문제를 제거하였다. 실험에서, 4개 엔트리의 RAS는 명령어 큐의 플러시를 기존보다 최대 58.90% 줄였고, 8개 엔트리의 RAS는 이를 최대 61.28% 줄였다. 또한 실험 결과 8개 엔트리의 RAS는 3.47%의 성능향상을 보여주었고, 4개 엔트리의 RAS는 3.15%의 성능향상을 보여주었다.

C 프로그래밍 언어 학습에 공개 소스 소프트웨어 SDL 활용 사례 연구 (A Case Study on Utilizing Open-Source Software SDL in C Programming Language Learning)

  • 김성득
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • 전자공학교육에서 C 프로그래밍 언어 학습은 컴퓨터 프로그래밍을 이해하고, 임베디드 시스템에서 마이크로프로세서 활용 능력을 습득하기 위한 중요한 기초 교육 과정이다. 기초적 문법과 알고리즘 이해에 중점을 두기 위해, 콘솔 창에서 C 표준 라이브러리 함수에 기반한 프로그램을 작성하며 이론과 실습을 병행해 학습하는 것이 일반적인 교육방법이다. 그렇지만, C 언어의 기본 지식을 어느 정도 습득한 후 프로젝트 활동을 하거나 더 심화된 단계로 나아가고자 한다면, 콘솔창에서 C 표준 라이브러리 함수만을 사용하는 것은 C 프로그램으로 표현하거나 제어할 수 있는 대상을 한정시키게 된다. 학습자가 그래픽 또는 멀티미디어 리소스를 쉽게 활용해 교육적 가치를 높이기 위한 목적으로, 본 논문에서는 공개 소스 소프트웨어인 Simple DirectMedia Layer (SDL)을 활용하는 방안을 C 프로그래밍 언어 학습 과정에 적용한 사례를 연구한다. 콘솔 창에서 수행하는 기초적 프로그래밍 교육과정을 마친 후에 적용된 SDL활용 프로그래밍 교육 과정을 소개하고, 설문 조사를 통해 교육적 가치를 평가한다. 그 결과, 응답자의 56% 이상이 응용능력개선, 흥미유발, 전반적 유용성 측면에서 긍정적 의견을 표명했으며, 부정적 의견은 4% 이하였다.

교육용 가상실험 라인 트레이서 모델링 (Line Tracer Modeling for Educational Virtual Experiment)

  • 기장근;권기영
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.109-116
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    • 2021
  • 전통적으로 공학분야는 실험 실습 위주의 대면 교육이 주를 이루어 왔으나, IT 기술 및 인터넷 통신망의 급속한 발전과 최근 COVID-19 등의 사회적 환경 변화로 인해 온라인 학습에 대한 수요가 급증하고 있다. 다른 분야에 비해 실험 실습의 비중이 상대적으로 높은 공학 분야에서 효율적인 온라인 교육이 이루어지려면 실제 실험 실습을 대체할 수 있는 가상 실험실습 콘텐츠가 매우 필요하다. 본 연구에서는 전기전자 분야 뿐만 아니라 IT 융합이 이루어지고 있는 전반적인 공학 분야에서 필수적으로 사용되고 있는 마이크로프로세서의 효율적인 온라인 응용 학습을 위해 라인 트레이서 모델을 개발하고 이를 시뮬레이션 할 수 있는 가상실험 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 라인 트레이서 모델에서 사용자는 원하는 형태로 하드웨어 파라미터 값들을 다양하게 설정하고, 이에 따른 소프트웨어를 어셈블리 언어나 C 언어 등으로 작성하여 컴퓨터 상에서 동작을 시험해 볼 수 있도록 구성되었다. 개발된 라인 트레이서 가상 실험 소프트웨어는 실제 수업에 활용하여 동작을 검증하였으며, 앞으로 온라인 상에서 이루어지는 비대면 수업에서 효율적인 가상 실험 실습 도구가 될 것으로 기대된다.

Ad hoc망에서의 위치기반 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on the Ad hoc Network Implementation of LBS (Location-Based System))

  • 오영준;김영삼;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.558-560
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    • 2009
  • 에드 혹(Ad hoc) 망에서 위치 기반기술은 매우 필요하며, 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 RSSI(Received signal strength indicator)에 기반 한 노드의 거리 정보 추출을 자체 제작된 노드를 이용하여 시험 구현 하였다. 시험에 사용한 노드의 구성은 전용 마이크로 프로세서를 기반으로 동작하는 UoC(ubiquitous of System On Chip)시스템을 개발 적용하였고, 이로부터 제공되는 RSSI 속성정보를 이용 하여 LBS(Location-Based Service) 위치정보를 위한 실험을 수행 하였다. 노드의 성능 시험 결과로는 거리에 따른 전송 가능한 데이터 전송률(Delivery ratio)과 홉 수의 성능을 분석하고 이를 제시 하였다. 본 논문에서 제시된 결과는 보다 정확한 노드의 위치정보를 획득하는데 유용하게 사용 될 수 있다.

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통합설계 방식을 이용한 컨트롤 보드의 인터페이스 자동화 시스템 (An Interface Automatic System on the Control Board using Hardware/Software Co-Design)

  • 인치호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.47-53
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    • 2002
  • 본 논문은 8051 마이크로프로세서의 내부 코아 특성과 시스템 재사용에 대한 통합설계 방법을 사용하여 하나의 시스템을 제작하였다. 또한 이 시스템을 독립적으로 사용할 뿐만 아니라 다른 시스템의 모듈로서 사용할 수 있도록 시스템을 설계 및 구현한다. 제안된 방법에서 재사용이 가능하도록 시스템 자체를 객체형으로 구현하고, 시스템들 간의 연결을 위해 객체형이 구현된다. 이러한 객체형의 요구에 맞추어 시스템들이 자기정보를 가지고 다른 시스템들과 연결되었을 때 자신의 정보를 제공함으로써 자동 인식되고, 시스템 자체가 다른 시스템에 재 적용될 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안된 방법은 기존의 Z-80 계열의 교육용 제어보드와 비교 분석하여, 제안한 시스템이 확장성의 효율성을 제공할 뿐만 아니라, 대부분의 기능을 소프트웨어로 처리하여 개발 기간, 비용 및 보드 크기가 축소되는 등의 장점을 입증하였다. 또한 객체형 시스템 아키텍처로 설계하여 확장성과 이식성이 증대되는 특징을 보였다.

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인공지능 컨트롤러를 이용한 전기 시퀀스 제어 안전 모듈 회로 개발 (Development of Electrical Sequence Control Safety Module Circuit Using Artificial Intelligence Controller)

  • 김홍용
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.699-705
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    • 2022
  • 연구목적: 시퀀스제어는 제조, 유통, 건설, 의료 산업분야의 자동화 등에 응용되어 널리 사용하고 있다. 4차산업의 발전으로 제어분야에 인공지능 융합 기술이 산업에 중요한 요소가 되어가고 있다. 특히 기존 시스템에 마이크로프로세서와 인공지능이 융합된 설비의 안전성과 혁신성을 평가하고 신뢰성 높은 장비개발이 요구되고 있어 교육목적의 장비를 개발하여 해당분야의 발전을 견인하고자 한다. 연구방법: 자체 개발한 일체형 인공지능 컨트롤러 모듈은 기존의 시퀀스 및 PLC제어 회로에 인공지능 능력을 융합한 장비이다. 본 장비의 성능평가항목으로 동작, 음성, 문자, 색상 등의 인식 능력과 회로의 안정성, 신뢰성을 평가하였다. 결론: 시퀀스 및 PLC 회로를 설계 후 융합된 일체형 인공지능 컨트롤러 모듈의 성능평가항목이 모두 만족하였고 회로의 안전성과 신뢰성에 문제가 없는 것으로 나타났다.

자기 부상 실습 장치의 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Magnetic Levitation Experiment Kits)

  • 이정우;정연두;한명근
    • 공학교육연구
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    • 제8권1호
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    • pp.5-19
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    • 2005
  • 이 논문은 삼척대학교 메카트로닉스 공학부에서 자동제어, 디지털제어, 마이크로 프로세서응용의 실습을 위해 사용되는 자기 부상실습장치의 설계와 제작에 관한 것이다. 이 장치는 MIT 대학의 설계에서 영감을 받아 개발되었으나, MIT의 장치가 아날로그형임에 비해 디지털형으로 개발하였다. 이 실습장치는 아날로그와 디지털 방식으로 동시에 제어하고 모니터할 수 있다. 더구나 부품의 가격은 MIT의 것과 비슷하거나 더 싼 편이다. 그리고 이 장치는 자기 홀 센서나 적외선 센서를 이용하여 제어할 수 있어서 학생들에게는 센서의 사용과 신호처리를 위한 다양한 경험을 얻을 수 있도록 되어있다. 이 설계는 저자들이 제작하여 시험해 보았으며, 학생들에게 실험 프로젝트 형식으로 제공될 것이다. 이 장치는 의도적으로 덜 보상되어지고, 적당한 수준까지만 조립된 상태에서 학생들에게 제공될 것이며, 학생들은 센서신호와 제어기의 성능을 분석한 후 보상기를 설계하고 센서의 신호를 처리할 것이 기대된다.