• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.32 no.5
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• pp.232-242
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• 2005

This paper concerns automatic hardware synthesis from data flow graph (DFG) specification for fast HW/SW cosynthesis. A node in BFG represents a coarse grain block such as FIR and DCT and a port in a block may consume multiple data samples per invocation, which distinguishes our approach from behavioral synthesis and complicates the problem. In the presented design methodology, a dataflow graph with specified algorithm can be mapped to various hardware structures according to the resource allocation and schedule information. This simplifies the management of the area/performance tradeoff in hardware design and widens the design space of hardware implementation of a dataflow graph compared with the previous approaches. Through experiments with some examples, the usefulness of the proposed technique is demonstrated.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10b
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• pp.232-237
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• 2007

컴퓨터 시스템의 설계는 알고리즘 수준의 모델링에서부터 시제품 수준까지 시스템을 구체화해 나가는 일련의 과정이다. 시스템 구현의 구체화 과정에는 단순하고 반복적인 구현이 많이 포함되며, 이 과정에서 많은 오류가 발생한다. 이러한 오류는 개발자가 알고리즘 수준에서는 드러나지 않는 복잡하고 아키텍처 의존적인 하드웨어-소프트웨어 동기화 메커니즘의 개발과 같은 시스템 구현의 구체화 과정을 모두 떠안고 있기 때문에 발생하는 것이다. 이 논문에서는, 이러한 문제를 극복하기 위하여, 알고리즘을 데이터 플로우로 모델링하면 이로부터 합성 가능한 하드웨어 플랫폼과 동기화 로직, 그리고 동기화를 위한 드라이버 소프트웨어 일제를 자동 생성하는 설계 과정을 제시하고자 한다. 제시된 설계 과정은 자체 개발한 통합 설계 도구 상에 구현되었으며, 이를 통해서 개발된 H.263 디코더 예제를 상용의 RTL 통합 시뮬레이션 도구인 Seamless CVE와, SoC 프로토타이핑 환경인 Altera Excalibur 시스템 상에서 테스트하여 그 완성도를 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 1997.11a
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• pp.151-156
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• 1997

본 논문은 저비용이면서 정확한 제어를 수행하는 새로운 퍼지 제어기의 VHDL 설계 및 FPGA 구현을 자동적으로 수행하는 통합 개발 환경(IDE : Integrated Development Environment)을 다룬다. 이를 위해 FLC의 자동 설계 및 구현의 전 과정을 하나의 환경 내에서 개발 가능하게 하는 퍼지 제어기 자동 설계 및 구현 시스템 (FLC Automatic Design and Implementation Station :FADIS)을 개발하였는데 이 시스템은 다음 기능을 포함한다. (1) 원하는 퍼지 제어기의 설계 파라메터를 입력받아 이로부터 FLC를 구성하는 각 모듈의 VHDL 코드를 자동적으로 생성한다. (2) 생성된 각 모듈의 VHDL 코드가 원하는 동작을 수행하는지를 Synopsys사의 VHDL Simulator상에서 시뮬레이션을 수행한다. (3) Synopsys사의 FPGA Compiler에 의해 VHDL 코드를 합성하여 FLC의 각 구성 모듈을 얻는다. (4) 합성된 모듈은 Xilinx사의 XactSTep 6.0에 의해 최적화 및 배치, 배선이 이루어진다. (5) 얻어진 Xilinx rawbit 파일은 VCC사의 r2h에 의해 C 언어의 header 파일 형태의 하드웨어 object로 변환된다. (6) 하드웨어 object를 포함하는 응용 제어 프로그램의 실행 파일을 재구성 \ulcorner 능한 FPGA 시스템 상에 다운로드한다. (7) 구현된 FLC의 동작 과정은 구현된 FLC와 제어 target 사이의 상호 통신에 의해 모니터링한다. 트럭 후진 주차 제어에 사용하는 퍼지 제어기 설계 및 구현의 전 과정을 FADIS상에서 수행하여 FADIS가 완전하게 동작하는지를 확인하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.17 no.11
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• pp.1247-1263
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• 1992

VHDL, which is the IEEE standard HDL, has gradually become popular in the area of hardware design, the VHDL Environment developed in this study consists of VHDL Support Environment and VHDL Using Environment. The VHDL Support Environment is composed of Analyzer, CDFG Generator for synthesis, Synthesizer, and VHDL Generator converting CDFG to VHDL. The VHDL Using Environment provides users with more convenient access to the VHDL Support Environment. The VHDL Using Environment allows accessing the tools in the VHDL Support Environment through Graphical User Interface. VHDL program can be automaticaly generated from schematics in the VHDL Using Environment.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.10a
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• pp.681-684
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• 2008

Bluetooth baseband performs FEC (forward error check) at the interface of transmitter and receiver modem. Well-designed FEC means directly the efficiency of retransmission of the data payload therefore design optimization is very important. In this paper, we designed a optimal 1/3, 2/3 type of FEC. 1/3 FEC. which performs 3 times customary repetition was designed for packet header, and 2/3 FEC was designed for data packets with (15, 10) reduced hamming code. The proposed hardware FEC block was described and verified using Verilog HDL and later to be automatically synthesized. The synthesized FEC block operated at 40Mhz normal clock speed of the target baseband microcontroller.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.51-53
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• 1999

시스템을 설계함에 있어 시스템의 성능과 비용 및 시간을 고려한 하드웨어 소프트웨어를 혼합한 통합설계(codesign) 환경이 많아 연구되고 있다. 통합 설계 과정을 자동화하기 위해서는 기술 언어를 툴에 맞게 자동적으로 바꾸어주는 기능이 필요하게 된다. C를 VHDL로 변환하는 방법에서 특히 동적 할당, 포인터, 재귀 호출에 대한 변환이 어렵다. 본 논문은 재귀 호출 부분을 제어부, 연산부, 입력부, 메모리로 나누어 각각을 component로 설계하게 만들었다. C언어로부터 합성 가능한 VHDL로의 변환 중 재귀 호출에 관한 연구를 수행함으로써 상위 수준에서의 시스템 설계를 할 수 있도록 도와주고, C로부터 VHDL로의 변환에 유연성을 부여하여, 설계를 자동화시키는데 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.37 no.4
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• pp.323-339
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• 2010

The complexity of embedded systems and the effort to develop them has been rising in proportion with their importance. Also, the heterogeneity of the hardware and software parts in embedded systems makes it more challenging to develop. Errors caused by hardware/software interfaces, especially, account for up to 13 percent of failures with an increasing trend. Therefore, verifying the interface between hardware and software in embedded system is one of the most important research areas. However, current approaches such as co-simulation method and model checking have explicit limitations. In this paper, we propose the synthesizable interface co-verification framework for hardware/software co-design. Firstly, we introduce the separate interface specifications for the heterogeneous components to describe hardware design and software design. Our specifications are expressive enough to describe both. We also provide the transformation rules from the software specification to the hardware specification so that the whole system can be described from the software view. Secondly, we address the solution of verifying the interface of the software and hardware design by adopting and extending existing verification-techniques and extending them. In hardware interface verification, we exploit the model checking technique and provide more efficient verification by closing the hardware design from the assumption of the software behavior which is ensured by software verification step. Lastly, we generate the interface codes such as device APIs, device driver, and device controller from the specification so that verified hardware and software codes can be synthesized without extra efforts.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.347-350
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• 1998

최근 개인 휴대통신과 컴퓨터 기술의 발달로 유용한 데이터의 질적.양적 향상을 가져왔다. 이로 인해 저장중이거나 선로상에서의 전송중인 정보의 보호문제가 중요시되고 있다. 이러한 정보보호 문제가 중요시됨에 따라 정보보호를 위한 직접적인 암호화 방법중의 하나인 IDEA(International Data Encryption Algorithm)의 구현을 제안하고자 한다. IDEA는 블록 암호화 방식의 하나로서 64비트 데이터를 암호화하기 위해 128비트의 키를 사용한다. 본 논문에서 암호알고리즘 구현을 위하여 하드웨어 설계언어인 VHDL을 사용하였고, V-System을 이용하여 Simulation을 수행하였다. Coding된 알고리즘은 Synopsy를 사용하여 자동합성하였고, Xilinx사의 FPGA-4025를 Target으로 구현하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.10
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• pp.831-835
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• 2020

By automatically generating HDL codes from C/C++ source codes, HLS makes it possible to shorten FPGA system developing period through easy timing control and structure change. We designed LDPC encoder for telemetry standard 106-17 with Xilinx Vivado HLS and showed hardware structure can be easily adapted for different purposes through minor C code modification. Synthesis results targeting Spartan-7 xc7s100 device are presented for throughput and hardware complexity comparison.

• Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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• 1992.04b
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• pp.415-424
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• 1992

본 논문에서는 정수선형계획법을 반도체 설계자동화과정에 이용한 예를 보인다. 반도체 설계자동화과정은 매우 여러 단계를 거치게 되는데, 본 논문에서는 상위수준 합성중 스케쥴링(scheduling)문제에 정수선형계획법을 응용하였다. 여기서 스케쥴링 문제는 설계자동화의 초기단계에서 알고리듬으로 주어진 입력을 하드웨어 요소들로 표현하는 과정에서 매 제어단계(control step)에서 수행하여야 할 연산내용을 결정하는 문제이다. 스케쥴링의 목적함수는 주어진 제어단계 갯수내에서 하드웨어 비용의 최소화이다. 이를 위해 우선 ASAP(As Soon As Possible)과 ALAP(As Late As Possible)방법을 이용하여 매 연산의 수행시작이 가능한 가장 빠른 시간과 가장 늦은 시간을 구한다. 이 두 시간 사이가 각 연산의 time frame이 되며 이를 이용하여 스케쥴링 문제를 정수 선형 계획법으로 공식화하여 풀었다. 이 공식화는 chaining, multicycle연산, pipeline data path, pipeline기능 유닛등에도 일반화하여 적용가능함을 보인다. 실험을 통해 본 공식화 방법이 기존 알고리듬에 의한 해보다 우수한 해를 제공함을 보인다. 비교를 위해 잘 알려진 benchmark회로인 bandpass filter를 이용하였는데 이 회로는 8개의 덧셈, 7개의 뺄셈 및 12개의 곱셈연산을 포함하고 있다. 제시된 알고리듬은 이 회로를 8개의 제어단계내에 총비용 675 (연산별 하드웨어 비용은 라이브러리로 주어짐)로 스케쥴링하였는데 이는 기존의 최상의 결과인 685보다 우수한 결과이다.