• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.68-70
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• 1998

본 논문에서는 클록들을 주기적으로 동기화하는 분산 실시간 시스템에서 주어진 태스크의 시간 제약(timing constraint)을 변환시는 구가지 기법을 제안한다. 전형적인 이산 클록 동기화(discrete clock synchronization)알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 보정(correct)하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행학 한다. 이러한 시간상의 불연속성은 태스크의 시작제한시간(release time)이나 종료시한(deadline)과 같은 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다. 클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속 클록 동기화(continuous clock synchronization) 기법이제안되었지만 소프트웨어적으로 구현되기에는 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 이에 따라 연속 클록 동기화는 PLL (Phase-Locked Loop)을 이용한 별도의 하드웨어를 사용하는 것이 보통이다. 본 논문에서는 연속 클록 동기화 기법을 사용하는 대신, 태스크의 시간 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. DCT는 소프트웨어 으로 구현이 가능하여 새로운 하드웨어를 필요로 하지 않으며, 이를 통해 기존의 이산적으로 동기화된 시스템에서 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있다. 또 다른 문제점으로서, 클록의 물리적인 특성으로 인해 동기화된 클록들이 상한된(bounded from the above)오차(skew)를 갖는다는 것이다. 이러한 오차는 지역 클록(local clock)에 대해 만족될 수 있는 임의의 실기간 제약 조건이 전역 클록(global clock)에 대해서는 만족되지 않을 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 이를 위해 먼저 두 가지의 스케줄링 가능성, 지역적 스케줄링 가능서(local schedulability)과 전역적 스케줄링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 실시간 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation)기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케줄링 가능한 태스크는 전역적으로 스케줄링이 가능하므로, 단지 지역적 스케줄링 가능성만을 검사하면서 스케줄링 문제를 해결할 수 있도록 하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.1
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• pp.68-75
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• 2009

In this paper, an efficient proposed CDR(Clock and Data Recovery Circuits) using 1/4-rate clock based on dual-interpolator is proposed. The CDR is aimed to overcome problems that using multi-phase clock to decrease the clock generator frequency causes side effects such as the increased power dissipation and hardware complexity, especially when the number of channels is high. To solve these problems, each recovery part generates needed additional clocks using only inverters, but not flip-flops while maintaining the number of clocks supplied from a clock generator the same as 1/2-rate clock method. Thus, the reduction of a clock generator frequency using 1/4-rate clocking helps relax the speed limitation and power dissipation when higher data rate transfer is demanded.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.899-905
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• 2017

This paper presents a reference-less dual loop clock and data recovery (CDR) circuit that supports a data rate of 2.496 Gb/s for the mobile industry processor interface (MIPI) M-PHY. An adaptive loop bandwidth scheme is used to implement the fast lock time maintaining a low time jitter. To this scheme, the proposed CDR consists of two loops for a frequency locked loop and a phase locked loop. The proposed 2.496 Gb/s reference-less dual loop CDR is designed using a 65 nm CMOS process with 1.2 V supply voltage. The simulated peak-to-peak jitter of output clock is 9.26 ps for the input data of 2.496 Gb/s pseudo-random binary sequence (PRBS) 15. The active area and power consumption of the implemented CDR are $470{\times}400{\mu}m^2$ and 6.49 mW, respectively.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.858-864
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• 2019

A clock system is proposed to eliminate data loss due to frequency difference between sensor nodes in a sensor utility network. The proposed clock system for each sensor node consists of a bust clock-data recovery (CDR) circuit, a digital phase-locked loop outputting a 32-phase clock, and a digital frequency synthesizer using a programmable open-loop fractional divider. A CMOS oscillator using an active inductor is used instead of a burst CDR circuit for the first sensor node. The proposed clock system is designed by using a 65 nm CMOS process with a 1.2 V supply voltage. When the frequency error between the sensor nodes is 1%, the proposed burst CDR has a time jitter of only 4.95 ns with a frequency multiplied by 64 for a data rate of 5 Mbps as the reference clock. Furthermore, the frequency change of the designed digital frequency synthesizer is performed within one period of the output clock in the frequency range of 100 kHz to 320 MHz.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.4 no.1
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• pp.28-37
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• 1999

In this paper. we developed a delay test architecture and test procedure for clocked 5-bit asynchronous counter circuit based on boundary scan architecture. To develope, we analyze the problems of conventional method on delay test for clocked sequential circuit in boundary scan architecture. This paper discusses several problems of delay test on boundary scan architecture for clocked sequential circuit. Conventional test method has some problems of improper capture timing, of same pattern insertion, of increase of test time. We suggest a delay test architecture and test procedure, is based on a clock count-generation technique to generate continuous clocks for clocked input of CUT. The simulation results or 5-bit counter shows the accurate operation and effectiveness of the proposed delay test architecture and procedure.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.1
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• pp.82-86
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• 2009

This work is design of clock and data recovery circuit using system clock. This circuit is composed by PLL(Phase Locked Loop) to make system clock and data recovery circuit. The data recovery circuit using 1/4-rate phase picking Detector helps to reduce clock frequency. It is advantageous for high speed PLL. It can achieve a low jitter operation. The designed CDR(Clock and data recovery) has been designed in a standard $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS technology and an active area $1{\times}1mm^2$.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.10a
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• pp.436-439
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• 2011

본 논문은 클록 보정회로를 가진 1V 2.56-GS/s 6-bit flash analog-to-digital converter (ADC) 제안한다. 제안하는 ADC 구조에서 아날로그 블록은 단일 T/H와 2단의 프리앰프, 그리고 비교기를 사용된다. 2단의 프리앰프와 비교기의 출력에 옵셋의 크기를 줄이기 위하여 저항 평균화 기법을 적용하였다. 디지털 블록은 quasi-gray rom base 구조를 사용한다. 3입력 voting 회로로 flash ADC에서 발생하기 쉬운 bubble error를 제거하였으며, 고속 동작을 위해 단일 클록을 사용하는 TSPC F/F로 구현한다. 제안하는 flash ADC는 클록 듀티 비를 조절할 수 있는 클록 보정회로를 사용한다. 클록 보정 회로는 비교기 클록 듀티 비를 조절하여 리셋 시간과 evaluation 시간의 비율을 최적화함으로 dynamic 특성을 확보한다. 제안한 flash ADC는 1V 90nm의 CMOS 공정에서 설계되었다. Full power bandwidth인 1.2 GHz 입력에 대하여 ADC 성능을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 설계된 flash ADC의 면적과 전력소모는 각각 $800{\times}400\;{\mu}m^2$와 193.02mW 이다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.5
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• pp.77-86
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• 2016

This paper describes a dual-mode reference-less CDR(Clock Data Recovery) operating at full / half-rate and its operation algorithm. Proposed reference-less CDR consists of a frequency detector, a phase detector, a charge pump, a loop filter, a voltage controlled oscillator, and a digital block. The frequency and phase detectors operate at both full / half-rate for dual-mode operation and especially the frequency detector is capable of detecting the difference between data rate and clock frequency in the dead zone of general frequency detectors. Dual-mode reference-less CDR with the proposed algorithm can recover the data and clock within 1.2-1.3 us and operates reliably at both full-rate (2.7 Gb/s) and half-rate (5.4 Gb/s) with 0.5-UI input jitter.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.520-521
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• 2017

The converted error is occurred by the time difference between the time interval signal and the clock in a Time-to-Digital Converter of counter-type. If the clock period is $T_{CLOCK}$ the converted error is a maximum $T_{CLOCK}$ by the time difference between the start signal and the clock. And the converted error is a maximum $-T_{CLOCK}$ by the time difference between the stop signal and the clock. However, when the clock is synchronized with the start signal and the colck is generated during the time interval signal the range of converted digital error is from 0 to $(1/2)T_{CLOCK}$.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.10
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• pp.1264-1274
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• 1999

본 논문에서는 분산된 클록들을 주기적으로 동기화 시키는 분산 실시간 시스템에서 시간적 제약을 만족시키기 위한 정적/동적 시간 제약(timing constraint) 변환 기법을 제안한다. 전형적인 이산클록동기화(discrete clock synchronization) 알고리즘은 클록의 값을 순간적으로 조정하여 클록의 시간이 불연속적으로 진행한다. 이러한 시간상의 불연속성은 시간적 이벤트를 잃어버리거나 다시 발생시키는 오류를 범하게 한다.클록 시간의 불연속성을 피하기 위해 일반적으로 연속클록동기화(continuous clock synchronization) 기법이 제안되고 있지만 소프트웨어적으로 구현되면 많은 오버헤드를 유발시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 시간적 제약을 동적으로 변환시키는 DCT (Dynamic Constraint Transformation) 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존의 이산클록동기화 알고리즘을 수정하지 않고서도 클록 시간의 불연속성에 의한 문제점들을 해결할 수 있도록 하였다. 아울러 DCT에 의해 이산클록동기화 하에서 생성된 태스크 스케쥴이 연속클록동기화에 의해 생성된 스케쥴과 동일함을 증명하여 DCT의 동작이 이론적으로 정확함을 증명하였다.또한 분산 실시간 시스템에서 지역 클록(local clock)이 기준 클록과 완벽하게 일치하지 않아서 발생하는 스케쥴링상의 문제점을 다루었다. 이를 위해 먼저 두 가지의 스케쥴링 가능성, 지역적 스케쥴링 가능성(local schedulability)과 전역적 스케쥴링 가능성(global schedulability)을 정의하고, 이를 위해 시간적 제약을 정적으로 변환시키는 SCT (Static Constraint Transformation) 기법을 제안하였다. SCT를 통해 지역적으로 스케쥴링 가능한 태스크는 전역적으로 스케쥴링이 가능하므로, 단지 지역적 스케쥴링 가능성만을 검사하면 스케쥴링 문제를 해결할 수 있도록 하였고 이를 수학적으로 증명하였다.Abstract In this paper, we present static and dynamic constraint transformation techniques for ensuring timing requirements in a distributed real-time system possessing periodically synchronized distributed local clocks. Traditional discrete clock synchronization algorithms that adjust local clocks instantaneously yield time discontinuities. Such time discontinuities lead to the loss or the gain of events, thus raising serious run-time faults.While continuous clock synchronization is generally suggested to avoid the time discontinuity problem, it incurs too much run-time overhead to be implemented in software. We propose a dynamic constraint transformation (DCT) technique which can solve the problem without modifying discrete clock synchronization algorithms. We formally prove the correctness of the DCT by showing that the DCT with discrete clock synchronization generates the same task schedule as the continuous clock synchronization.We also investigate schedulability problems that arise when imperfect local clocks are used in distributed real-time systems. We first define two notions of schedulability, global schedulability and local schedulability, and then present a static constraint transformation (SCT) technique. The SCT ensures that it is sufficient to check the schedulability of a task locally in a node with a local clock, since the global schedulability of the task is derived from its local schedulability through SCT. We formally prove the correctness of SCT.