• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권2호
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• pp.149-156
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• 2012

서포트벡터머신 (support vector machine)을 이용한 음성/음악 분류기는 높은 분류 정확도로 주목받고 있으나 많은 계산 량과 저장 공간을 요구하므로 특히 임베디드 시스템과 같이 자원이 제한 적인 경우에는 효율적인 구현이 필수적이다. 특히, 서포트벡터 (support vector)의 차원과 개수에 의해 결정되는 서포트벡터의 저장 공간의 크기는 일반적으로 임베디드 프로세서의 캐시 (cache)의 크기보다 훨씬 크므로 캐시에 존재하지 않는 서포트벡터를 메인 메모리로부터 읽어야 하는 경우가 많다. 메모리에서 데이터를 가져오는 데는 캐시나 레지스터와 비교했을 때 상대적으로 긴 시간과 많은 에너지가 소비되어 분류기의 실행시간과 에너지 소비를 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 분류기의 데이터 접근 양식을 보다 시간적 근접성을 가지게 변환하여 일단 프로세서 칩으로 불려진 데이터를 최대한 활용함으로써 메모리의 접근 횟수를 줄여 전체적인 서포트벡터의 실행시간의 단축시키는 기법을 제안한다. 실험을 통해 메모리로의 접근 회수의 감소와 이에 따른 실행시간 그리고 에너지 소비의 감소를 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권4호
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• pp.305-312
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• 2005

본 논문은 알고리즘 레벨에서 FPGA를 이용하여 에너지 효율이 높은 기법을 제안한다. 제안한 기법을 기반으로 FPGA와 행렬곱셈용 신호처리응용을 위한 고효율 설계 기술을 제안한다. 또한 이러한 신호처리응용 수행시 지연시간과 에너지 효율 측면에서의 FPGA 성능을 분석한다. Xilinx Virtex-II를 대상으로 Virtex-II Pro와 Texas Instrument TMS320C6415에 내장되는 Power PC 코어에서 구동되는 Xilinx library와 기존 알고리즘을 본 논문 기법과의 성능 비교를 수행한다. 성능 비교는 high-level에서 에너지와 지연 시간에 대한 유도 공식을 통한 추정치와 low-level 시뮬레이션을 통해 평가하였다. FFT에 대해 본 논문에서 제안한 기법은 Xilinx library와 DSP에 비해 각각 $60\%,\;56\%$ 적은 에너지를 소모한다는 결과를 얻었다. 또한 임베디드 프로세서와 비교해 EAT지수에서 10배의 개선을 보여준다. 위와 같은 결과는 FPGA가 DSP나 임베디드 프로세서에 비해 월등한 성능을 보여준다는 견해에 결정적인 단서가 된다 또한, 이는 FPGA가 앞의 두 종류의 디바이스에 비해 더 적은 전력을 소모하면서 동시에 더 나은 성능을 보인다는 사실을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.209-212
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• 2008

몇 년 동안 개발자의 편리성을 위해서 문자 및 그래픽 LCD 모듈을 이용한 산업용 및 개인용 제품이 많이 등장하였다. 최근에는 홈 네트워크 및 지능형 로봇분야의 발전에 힘입어 사람과 기기 상호간의 인터페이스에 대한 요구가 많아지고 있다. 그래서 최근 그래픽 인터페이스를 위한 TFT-LCD를 탑재한 제품들이 많이 출시되고 있다. 하지만 실제 제품의 기능을 보면 저가형 소형칩(ATMega128등)을 사용하여도 되지만 터치스크린 기능이 내장된 TFT-LCD를 구동시키기 위해서 ARM프로세서 등 고성능 칩을 사용하여야 하는 불편함이 있다. 그래서 본 연구개발에서는 일반 사용자 또는 개발자가가 쉽게 TFT-LCD 및 터치스크린을 사용할 수 있는 임베디드형 TFT-LCD 제어모듈을 개발하고자 한다. 임베디드형 TFT-LCD 모듈을 개발하기 위해서 기본적으로 RTOS를 내장하고, 사용자와 인터페이스를 쉽게 하기 위해 LAN, USB, 디지털 IO 등을 내장하는 것으로 한다.

• 에너지공학
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• 제19권2호
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• pp.128-135
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• 2010

본 연구에서는 LabVIEW를 활용한 임베디드 태양추적장치가 개발되었다. 이 시스템은 LabVIEW로 작성된 소프트웨어, CompactRIO, C-계열의 모션 인터페이스 모듈, 아날로그 수집 모듈(DAQ:Data Acquisition), 스텝 드라이브, 스텝 모터, 피드백디바이스 그리고 기타 부품들로 구성되어져 있다. CompactRIO는 내부에 리얼타임 프로세서를 내장하고 있으며 이는 태양추적장치가 외부 제어없이도 자동으로 작동이 가능하게 한다. 태양 추적장치의 정확도를 높이기 위하여 천문학적인 방법과 광학적인 방법을 통합하여 개발하였다. 광학적인 방법에서는 피드백디바이스가 사용되었는데 4개의 CdS를 사용하여 지속적으로 피드백 신호를 컨트롤러로 공급하여 문제 발생시에도 태양을 지속적으로 추적한다. 태양의 고도 및 방위각의 데이터베이스는 미국의 Naval Observatory의 데이터와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2975-2982
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• 2010

본 논문에서는 모델기반 설계를 이용한 이륜 도립진자 로봇의 설계방법에 대해 제시한다. 임베디드 시스템의 제어 프로그램 설계는 MATLAB/SIMULINK를 사용한 모델기반 설계에 의해 간편하고 손쉽게 구현되었으며, 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 초음파센서, 자이로센서, 광센서로 구성되었다. 이 로봇은 불안정한 비선형시스템이며 몸체 경사각 제어문제를 가지고 있는데, 제어기 설계는 상태궤환 LQR 제어를 이용하였다. 타겟이 되는 프로세서에 종속적이지 않은 모델기반 설계는 문서기반 설계보다 프로그램 개발, 오류 발견 및 수정, 소프트웨어 구조 파악의 측면에서 장점을 가지고 있음을 제어기 설계와 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.462-470
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• 2011

재목적성(retargetability)은 아키텍처 정보를 정형화된 형식으로 기술하여 컴파일러, 시뮬레이터와 같은 소프트웨어 개발 도구(SDK)를 생성하는데 이용된다. 시뮬레이터는 임베디드 프로세서의 설계를 하드웨어로 구현하기 전에 아키텍처의 다양한 성능 확인과 개선을 위해 소프트웨어적으로 검증할 수 있는 중요한 하드웨어 및 소프트웨어 개발 도구이다. 이러한 시뮬레이터는 시스템의 기능 검증, 성능 측정, 전력 에너지 소비 측정 결과 등을 하드웨어 설계 과정에서 중요하게 활용한다. 이 논문에서는 에너지 소비 측정이 가능한 시뮬레이터를 ADL로부터 생성하기 위해 첫째 에너지 소비 측정 및 모니터링 요소를 ADL에 표현한다. 둘째, ADL 표현으로부터 에너지 측정 및 모니터링 시뮬레이션 라이브러리를 생성한 후 시뮬레이터인 RenenrgySim 을 구축한다. 마지막으로, MiPS R4000에 대한 ADL을 표현을 작성하여 에너지 소비 측정 결과를 제시한다. 이러한 연구는 모바일 임베디드 소프트웨어 개발 분야에서 소프트웨어적인 실험을 통해 효과적인 아키텍처 개발과 신속한 SDK 생성에 활용될 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권1호
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• pp.23-28
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• 2012

주 기억 장치인 메모리의 전송 속도와 프로세서의 처리 성능 향상에 비해 보조 기억 장치의 속도 향상은 매우 느리다. 응용프로그램의 실행을 위해서는 보조 저장 장치에서 메모리로의 적재 과정을 거쳐야 하며 이 구간에서 병목현상이 발생한다. 본 논문은 응용 프로그램의 초기 적재 시간의 감소를 위하여 실행 가능한 압축 기법을 구현하고 이의 성능 향상 정도를 실험하였다. 이를 위해서 퍼스널 컴퓨터 상에서 실행하는 실행 바이너리 파일 압축기와 임베디드 환경에서 실행되는 압축 해제기를 각각 구현하였다. 파일의 크기가 다른 6개의 테스트 바이너리 파일을 이용하여 실험한 결과 파일의 크기가 작아 성능이 감소한 경우를 제외하고 평균 약 29%의 프로그램 초기 실행 시간이 감소되었다. 각 파일의 특성에 따라 압축률이 다르고 성능 향상 정도가 다르기 때문에 해당 파일의 특성에 최적화된 압축 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.33-40
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• 2015

본 논문에서는 원격 제어 기능을 갖는 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보 처리와 소프트웨어 설계, 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 템프릿 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Cortex-M3 코어를 사용한 LPC1769 프로세서, 디버깅 환경은 LPCXPRESSO, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 FreeRTOS를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 무선 RF 통신을 이용하여 서버의 제어 명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육 과정으로는 로봇의 기본 동작 프로그램을 제공하여 실습생으로 하여금 컴파일 및 로딩이후 데모 동작을 우선 실행하도록 하였다. 이후 이의 데모 기능의 프로그래밍 기술을 교육하기 위해 단계별로 교육하도록 하였다. 로봇 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 또한 서버와 로봇간 통신 기법은 RF 통신환경에서 독자적인 프로토콜이 설계되었고, 로봇 센싱 데이터 처리과정을 분석하여 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.551-554
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• 2008

본 논문에서는 기존의 사진영상 속의 피사체위치를 확인 가능한 시스템으로써, GPS의 사진촬영 위치와 자이로캠퍼스의 방향각을 통해 사진영상 속의 피사체위치를 확인 가능하도록 시스템을 설계하였다. 또한 설계된 사진영상의 피사체 위치확인 시스템의 검증을 위해 윈도우 운영체제의 환경과 임베디드 환경에서 각각 구축하였다. 임베디드 시스템의 개발환경으로는 S3C2440A & PXA270 프로세서를 사용하였으며, 개발보드에는 Camera와 GPS, 자이로캠퍼스를 포함하고 있으며, 개발언어는 C언어로 구현하였고, 디버깅 환경은 Linux환경의 GCC 컴파일러를 사용하여 디버깅을 하였다. 검증을 위한 PC용 소프트웨어는 비쥬얼 C++ 를 사용하여 검증 소프트웨어를 개발하였으며, 사진영상의 피사체 위치확인을 위해 알맵, 구글어스를 통해 확인할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 또한 사진영상 속에 위치정보를 포함함으로써 사진파일을 다양한 분야로 활용하기 위한 방안을 모색하였다. 검증결과 기존의 GPS의 오차범위인 반경 10m의 오차범위가 1m 이내로 줄어들었음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제32권3호
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• pp.227-235
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• 2005

임베디드 시스템에서는 메모리와 에너지의 소비가 중요한 관심사 중 하나이다. 메모리와 에너지의 소비를 줄이기 위해 32비트의 ARM 프로세서는 16비트 Thumb 명령어 세트를 지원한다. 주어진 응용프로그램에 대해 Thumb 코드는 일반적으로 ARM 코드보다 코드 사이즈가 작지만, 실행속도는 느리다. 코드 사이즈가 작으면서도 실행속도가 느리지 않은 코드를 생성하기 위한 방법으로 Krishnaswarmy는 응용프로그램에 대한 프로파일 정보를 이용하여 모듈 수준에서 ARM과 Thumb 명령어 세트를 선택하는 알고리즘을 고안했다. 이 알고리즘은 작은 성능 손실로도 상당한 코드 사이즈 감소 효과를 갖지만, 명령어 세트가 모듈 수준에서 선택되기 때문에 Thumb 코드로 컴파일 하면 코드 사이즈를 줄일 수 있는 함수들도 ARM 코드로 컴파일 되어, 추가적인 코드 사이즈 감소의 기회를 잃게 되는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 ARM과 Thumb 코드가 혼합된 코드 사이즈의 감소를 이끌어내기 위해 함수 수준에서 프로파일(Profile) 정보를 이용한 명령어 세트 선택 알고리즘을 제안했다. 우리는 성능에서의 페널티는 없이 2.7％의 코드 사이즈를 추가로 줄일 수 있었다.