• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권4호
• /
• pp.9-18
• /
• 2005

본 논문은 OCP(Open Core Protocol)에 호환되는 파이프라인 구조를 가진 시스템 버스와 MPEG 시스템에 적합한 메모리 버스로 구성된 계층 구조를 가지는 새로운 동기 세그먼트 버스를 제안한다. 이 구조는 MPEG 시스템의 모바일 제품에 사용되는 영상 데이터 처리를 위한 메모리 인터페이스에 기반을 둔 버스 구조와 멀티 마스터와 멀티 슬레이브를 사용하여 고성능의 다중 처리를 위한 양방향 다중 버스 구조(hi-direction multiple bus architecture)를 가진다. 효율적인 데이터 처리를 위하여 파이프라인 스테이지와 결합된 마스터와 슬레이브의 주소번지가 latency를 결정하며, 시스템의 특성에 따라서 각각의 IP 코어를 배치하였다. 제안된 버스는 저전력 구현을 위하여 세그먼트 버스 구조를 가지고, 멀티미디어 SoC 시스템의 성능 저하 없이 다중 작업이 가능한 구조를 가지며 확장이 가능하다. 제안된 버스 구조는 AMBA와 비교하였을 때 bandwidth는 3.7배 증가하였고 latency는 0.25배 감소하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1-9
• /
• 2019

본 논문에서는 DRAM으로 전송되는 커맨드 버스의 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 Small Active Command 기법을 제안한다. 이를 위해, DRAM으로 전달되는 주소 중 가장 큰 크기를 차지하는 Row 주소를 포함하고 다중패킷으로 구성된 ACTIVE 커맨드를 대상으로 한다. 제안된 Small Active Command 기법은 자주 참조되는 Row 주소를 Hot 페이지로 식별하고 메모리 컨트롤러와 DRAM에 적재된 작은 캐시(테이블)의 인덱스 번호를 Row 주소를 대신하여 단일 패킷으로 전달한다. 제안된 기법에서는 인덱스 번호 전달과 캐시 동기화 관리를 위해 기존 DRAM커맨드의 사용하지 않는 비트를 활용한 I-ACTIVE와 I-PRECHARGE 커맨드를 추가하였다. 시뮬레이션을 이용한 실험 결과 제안된 방식은 Close-page 정책과 Open-page 정책에서 각각 평균적으로 20%, 8.1%의 커맨드 버스 전력 소모량을 감소시켰다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
• /
• pp.299-302
• /
• 2004

본 논문은 OCP(Open Core Protocol)에 호환되는 파이프라인 구조를 가진 시스템 버스와 MPEG 시스템에 적합한 메모리 버스를 갖는 계층 구조를 가지는 새로운 동기 세그먼트 버스를 제안한다. 이 구조는 MPEG 시스템의 모바일 제품에 사용되는 영상 데이터 처리를 위한 메모리 인터페이스에 기반을 둔 버스 구조와 Multi-master와 Multi-slave를 사용하여 고성능의 다중 처리를 위한 양방향 다중 버스 구조(bi-direction multiple bus architecture)를 가진다. 효율적인 데이터 처리를 위하여 파이프라인 stage와 결합된 Master와 Slave의 주소번지가 latency를 결정하며, 시스템의 특성에 따라서 IP 코어를 배치하였다. 제안된 버스는 저 전력 구현을 위하여 세그먼트 버스 구조를 가지고, 멀티미디어 SoC 시스템의 성능 저하 없이 다중 작업이 가능한 구조를 갖는다. Wirability를 고려하여 양방향 구조를 채택하였고, Testablility를 위하여 단방향(uni-direction) 구조와 대체 가능하다. 또한, Local arbiter의 수정만으로 Master의 추가가 가능한 확장 구조를 가진다. Latency를 줄이기 위하여 직접 제어 방식과 단순한 구조의 Central arbiter로 구현되었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.273-278
• /
• 2012

본 연구에서는 임베디드 시스템에서 많이 사용되는 대용량 플래쉬 메모리 모듈 중 멀티미디어카드 (MMC; Multi-Media Card)와 마이크로프로세서간 데이터를 송수신 할 수 있는 SPI (serial peripheral interface) 버스 인터페이스를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에 OS를 탑재하게 되면 여러 가지 주변기기들을 제어하기는 쉬워지지만 하드웨어와 소프트웨어의 덩치가 커져 결국 시스템 성능에 부담스런 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 OS를 사용하지 않는 임베디드 시스템에 멀티미디어카드를 인터페이스하기 위하여 SPI 통신 개념을 도입하였고, FPGA로 구현하였다. 설계한 SPI 모듈은 Altera QuartusII 툴을 사용하여 자동 합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera CycloneII FPGA로 구현하였으며 타겟으로 정한 25MHz에서 충분히 동작 가능하다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.116-122
• /
• 2024

AMBA AHB-Lite 버스는 저전력 및 경제성 측면에서 SoC에 널리 사용되는 온칩 버스 프로토콜이다. 하지만 이 프로토콜은 종단간 데이터 무결성을 위한 에러 검출 및 정정이 불가능하다. 이로 인해 자동차와 같이 열악한 환경에서 동작하는 경우에 데이터 변질과 시스템 불안정을 일으킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 AMBA AHB-Lite 버스에 SEC-DED(Single Error Correction-Double Error Detection)를 적용하는 방법을 제안한다. 이는 전송 중 발생하는 데이터 에러를 실시간으로 감지하고 정정하여 종단간 데이터 무결성을 강화한다. 시뮬레이션 결과, 에러가 일어나도 실시간으로 이를 감지하고 정정하여 차량용 온칩 버스에서 종단간 데이터 무결성을 강화하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.1941-1948
• /
• 2016

최근 통학버스로 인한 사고가 빈번하게 발생되고 있으며, 정부에서도 어린이 안전 종합대책을 발표하여 어린이 교통안전 취약지역에 대한 시스템을 구축할 예정이다. 학생들의 등하교시의 안전은 부모들에게 주된 관심사중 하나이다. 학교는 부모의 입장에서 학생이 무사히 학교에 도착했는지 또는 안전하게 귀가를 했는지에 대한 실시간 정보를 제공하는 체계를 가져야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 저전력 블루투스 무선통신 장비인 비콘과 스마트폰의 GPS기능을 이용하여 학생 승하차 여부와 통학버스 위치 조회를 제공하는 통학 시스템을 제안한다. 통학 시스템은 학생들에게 제공된 비콘 UUID 정보와 통학 버스 운전자 스마트 폰 GPS 위치를 응용 앱 서버에서 수집하여 학부모와 관리자가 실시간으로 확인하도록 구성하여 학부모와 관리자가 학생 탑승 여부, 탑승시간과 버스 위치에 대해 실시간으로 정보를 확인할 수 있다. 운전자는 학생들의 탑승여부, 오탑승 여부, 운행 후 잔류학생 확인을 파악할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.107-112
• /
• 2012

본 연구에서는 임베디드 시스템, 특히 블루투스 베이스밴드에서 사용이 가능한 범용 GPIO (general purpose input output)를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 응용 분야가 다양한 임베디드 시스템에서는 GPIO 방식의 인터럽트 소스가 가장 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 에지 반응 방식과 레벨 반응 방식 모두를 고려하여 인터럽트를 수용할 수 있도록 설계하였고, 동작 폴라리티를 선택할 수 있어 다양한 응용의 블루투스 임베디드 디바이스에 유연하게 적용될 수 있도록 고려하였다. 설계한 GPIO 모듈은 Altera QuartusII 툴을 사용하여 자동합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 CycloneII FPGA로 구현하였으며 타겟으로 정한 25MHz에서 충분히 동작 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
• /
• pp.895-898
• /
• 2009

본 연구에서는 임베디드 시스템, 특히 블루투스 베이스밴드에서 사용이 가능한 범용 I/O를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에서 사용 가능한 범용 I/O를 인터럽트 소스로 사용될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 에지 민감 방식과 레벨 민감 방식 모두를 고려하여 인터럽트를 수용할 수 있도록 설계하였고, 동작 폴라리티를 선택할 수 있어 임베디드 시스템에 유연하게 적용될 수 있도록 고려하였다. 설계한 범용 I/O 모듈은 자동합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera FPGA로 구현하였으며 25MHz에서 정상 동작하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권1호
• /
• pp.75-82
• /
• 2000

본 논문에서는 새로운 16비트 저전력 ALU(Arithmetic Logic Unit) 구조 및 회로를 제안하여 트랜지스터 레벨로 설계, 제작 및 테스트하였다. 설계한 ALU는 16개의 명령어를 수행하며 2단계 파이프라인 구조를 가진다. 제안한 ALU는 switched capacitance를 줄이기 위해 논리연산시에는 덧셈기가 스위칭하지 않도록 하였으며, P(propagation)블록의 출력을 듀얼버스(dual bus)구조로 하였다. 또한 이와 같은 ALU구조를 위한 새로운 효율적인 P 및 G(generation)블록을 제안하였다. 그 외에 저전력 실현을 위하여 ELM덧셈기, 이중모서리 천이 플립플롭double-edge triggered flip-flop) 및 조합형 논리형태(combination of logic style)을 사용하여 ALU를 구현하였다. 모의실험결과, 제안한 구조는 기존의 구조$^{[1.2]}$에 비교하여 수행되는 산술연산의 사용횟수에 대하여 논리연산의 사용횟수가 증가할수록 전력감축의 효과가 증가하였다. 수행되는 산술연산 대 논리연산의 전형적인 비율을 7:3이라고 가정할 때, 제안한 구조는 기존 구조에 비해서 12.7%의 전력감축을 보였다. 설계한 ALU는 0.6${\mu}m$ 단일폴리, 삼중금속 CMOS 공정으로 제작하였다. 칩 테스트 결과 최대동작 주파수는 53MHz로 동작하였고 전력소모는 전원전압 3.3 V, 동작 주파수 50MHz에서 33mW를 소모하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
• /
• pp.1081-1084
• /
• 1998

In this paper, we propose the bus coding technique for low power consumption. For CMOS circuit most power is dissipated as dynamic power for charging and discharging node capacitances.Though the I/O and bus are likely to have the very large capacitances associated with them and dissipate much of the power dissipated by an IC, they have little beenthe special target for power reduction. The conventional Bus-Invert coding method can't decrease the peak power dissipation by 50% because the additional invert signal line can invoke a transition at the time when Bus-Invert coding isn't used to code original bus data. The proposed technique always constraints the Hamming distance between data transferred sequentially to be below the half of the bus width, and thus decrease the I/O peak power dissipation and the I/O average power dissipation.