• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.24 no.4
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• pp.9-19
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• 2019

As light-weight embedded devices become widely used in the area of low-power networking and high-precision sensor data acquisition, support for time-critical applications becomes essential for the light-weight embedded devices. This paper addresses the accuracy issue of a software timer for small or tiny embedded devices equiped with light-weight MCUs(Micro controller units). We first explore the characteristics of overhead in a typical implementation of a software timer, and then measure the overhead through a realistic implementation. Using the measurement result, we propose an overhead compensation technique which reduces the overhead from the hardware timer-tick.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.23 no.3
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• pp.1-11
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• 2018

This paper explores the reliability issue especially associated with the time-division synchronous communication when a networking stack is implemented using software timers provided by embedded operating systems. Especially, we explore the reliability of beacon synchronization of IEEE 802.15.4. Our experiments based on its practical implementation clearly show that processing delays or losses of hardware timer interrupts used for software timers lead to occasional failures in beacon synchronization. To avoid such failures, we suggest a reception time compensation scheme that turns on the receiver earlier than expected.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.1375-1378
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• 2005

향후 국내에서 개발되는 저궤도 관측위성의 고성능 탑재컴퓨터로 유럽에서 자체적으로 개발하여 위성용으로 활용하고 있는 MCM-ERC32 를 사용할 예정이다. MCM-ERC32 는 크게 32-비트 ERC32SC 프로세서와 프로세서의 기능을 보완하고 추가적인 기능들을 제공하기 위해 제작된 ASIC인 VASI(Very Advanced Sparc Interface), 그리고 메모리(SRAM, DRAM, EEPROM, etc.)로 구성되어 있다. 위성의 탑재소프트웨어를 설계 및 개발하는데 있어서 가장 기본적으로 요구되는 기능이 타이머이다. 탑재소프트웨어는 타이머를 통하여 태스크들의 관리와 스케쥴링 등을 수행하게 된다. 위성과 같이 높은 정확도가 요구되는 실시간 임베디드 시스템에서는 타이머의 구현이 매우 중요하다. ERC32SC 프로세서 자체에서도 RTC, GPT(General Purpose Timer), WDT(Watchdog Timer)와 같은 기본적인 타이머 기능을 제공하지만 VASI 에서도 클락과 사이클이라는 개념을 이용한 RTC 를 제공한다. 어느 타이머를 사용하는가는 전적으로 개발자의 선택이다. ERC32SC 프로세서에서 제공하는 타이머는 상용의 임베디드 시스템에서 제공하는 기능과 동일하다. 본 논문에서는 위성탑재소프트웨어 개발에 필요한 RTC 를 설계하기 위한 MCM-ERC32 에서 제공하는 VASI RTC 의 구조와 기능에 대하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.227-229
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• 2012

한국해양연구원에서 개발하고 있는 해저보행로봇 CR200은 6개의 다리를 이용하여 해저면에서 보행으로 이동하며 정밀 해저탐사 및 작업을 수행할 수 있는 로봇이다. 운용자는 선상제어실에서 유선으로 연결된 CR200을 원격으로 모니터링하거나 제어한다. 특히 안정적인 보행을 위해서는 100Hz의 주기로 CR200의 상태 정보가 선상제어실로 전송되고, 선상제어실에서는 전송된 정보를 기반으로 제어 명령을 산출하여 CR200으로 전송해야 한다. 이러한 주기적인 실시간 제어를 위해서는 일반적으로 실시간 운영체제를 사용하지만, 본 논문에서는 실시간 운영체제를 사용하지 않고 시스템 시간 기반의 백그라운드 프로세스로 동작하는 소프트웨어 타이머를 사용하여 실시간 제어를 하는 방법을 제안하고, 성능 평가 결과를 제시한다. 제안한 방법의 실시간 속성을 검증하기 위하여, 현재 설계에서 운영체제로 고려하고 있는 우분투 10.04와 윈도우즈 7을 CR200에 탑재되는 Advantech 사의 PCM-3362 보드에 설치하여 소프트웨어 타이머의 성능을 10ms부터 100ms까지 각각 실험하였다. 실험결과에 따르면, 두 운영체제에서 모두 누락이 없이 타이머 동작이 수행되었으며, 10ms 간격으로 타이머를 동작하였을 때에 우분투에서는 평균 오차가 $41{\mu}s$이었고 윈도우즈 7에서는 7.7ms였다. 윈도우즈 7에서의 오차는 100Hz 제어 주기에 사용하기에 적합하지 않지만, 우분투에서의 오차는 제어 주기 간격의 0.41%에 불과하기 때문에 해저보행로봇의 실시간 제어에 영향을 주지 않는 오차이다. 따라서 CR200의 임베디드 컴퓨터와 선상제어실의 원격제어 컴퓨터는 우분투 운영체제 상에서 소프트웨어 타이머를 이용하여 상호 연동되도록 구현할 예정이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1617-1620
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• 2010

최근에는 일반 운영체제에도 점점 다양한 소프트웨어들이 동작하게 되면서 보다 정확한 타이머의 성능을 요구하는 경우가 늘어나고 있다. 타이머의 낮은 성능은 실시간 태스크의 실행을 보장하지 못하게 되며, 이는 시스템의 응답성을 저하시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 가상화된 환경에서 타이머의 오차 문제를 해결하기 위해 새로운 타이머 구조를 이용해서 정확도를 향상하는 기법을 제안한다. 그리고 이를 통해서 가상 머신 환경에서도 실시간 응답성을 필요로 하는 태스크들을 정확한 시간에 실행 할 수 있음을 보인다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.18 no.7
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• pp.47-55
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• 2013

Most of the applications implemented in embedded systems use timers equipped in MCU. The purposes of timer usage of the applications lie in a wide range of areas such as implementing software timers of real-time operating systems to measuring processing time of sensors. The elapsed times measured by the applications are various in length as well as in precision ranging from several us to several hundreds of ms. The paper analyzes the timing error factors caused by un- synchronizing timer clock pulse when timers are manipulated, and proposes a method of how to synchronize timer clock pulse to reduce the timing errors. As a result of an experiment, this paper shows that an error of 230us is reduced within 10us in case of appling the proposed method to a 4096Hz timer prescaled from 32768Hz by 8.

• Journal of Software Assessment and Valuation
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• v.16 no.1
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• pp.89-94
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• 2020

In this paper, we propose a software algorithm that can configure n-key roll-over that detects all keys without limitation on the number of pressed keys in the dynamic scanning detection of a keyboard composed of a matrix. The proposed algorithm uses the timer interrupt of the microcontroller for computer keyboard control, so that a constant and accurate detection interval can be obtained, and an accurate debounce time can be provided. In order to confirm the effectiveness of the proposed algorithm, a microcontroller was connected to a toy keyboard constructed in the form of a clavier and experiments were conducted. As a result of the experiment, it was confirmed that detection of all keys was performed accurately regardless of the number of keys pressed.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.457-459
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• 2000

최근 이동단말기나 PDA, 스마트폰과 같은 정보기기나 디지털 가전기기의 사용이 증대됨에 따라, ARM코어 시스템을 기반으로 하는 프로세서와 이를 운영하기 위한 소프트웨어 수요도 증가하고 있다. 본 논문은 프로세서를 운영하기 위한 소프트웨어 중에서 예외처리를 위한 일반적인 인터럽트 제어를 다룬다. ARM 시스템 상에서 임의의 주변 장치(타이머/카운터)에 의해 발생하는 인터럽트 처리 과정과 예외처리를 제어하기 위한 벡터 테이블을 구성하는 방법에 대해 분석한다. 그리고 인터럽트를 처리하는 인터럽트 코드부분과 벡터 테이블내의 인터럽트의 상호 연관성에 대해 논의한다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.20 no.4
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• pp.16-23
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• 1983

A programmable controller (PC) which can control general sequential process is developed. The Z-8OA microprocessor-based PC includes hardwares such as programming device, input/output modules, timer/counter modules, and power-failure recovery module which for soft-ware, initialization program, monitor program, execution program, and power-failure recovery program are developed. In particular, the PC is designed in such a way that a timer can be used several times in different time intervals and a skip capability is incorporated in the user program to reduce scan time.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.37 no.1
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• pp.35-42
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• 2010

Guest operating systems running over the virtual machines share a variety of resources. Since CPU is allocated in a time division manner it consequently leads them to having the unknown physical time. It is not regarded as a serious problem in the server virtualization fields. However, it becomes critical in embedded systems because it prevents guest OS from executing real time tasks when it does not occupy CPU. In this paper we propose a hypercall to register a timer service to notify the timer request related real time. It enables hypervisor to schedule a virtual machine which has real time tasks to execute, and allows guest OS to take CPU on time to support real time. The following experiment shows its implementation on Xen-Arm and para-virtualized Linux. We also analyze the real time performance with response time of test application and frames per second of Mplayer.