• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.869-872
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• 2005

In this paper we present a switch wrapper for an AMBA AXI, which is an efficient on-chip-network interface compared to bus-based interfaces in a multiprocessor SoC. The AXI uses an idea of NoC to provide the increasing demands on communication bandwidth within a single chip. A switch wrapper for AXI is located between a interconnection network and two IPs connecting them together. It carries out a mode of routing to interconnection network and executes protocol conversions to provide compatibility in IP reuse. A switch wrapper consists of a direct router, AHB-AXI converters, interface modules and a controller modules. We propose the design of a all-in-one type switch wrapper.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.24-31
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• 2007

현재까지 다수의 버스 프로토콜과 구조가 발표되었지만, 대부분 공유 버스 구조를 가져 시스템 성능 저하의 원인이 되었다. 기존의 공유버스가 갖는 문제점들을 해결하기 위해 고성능의 버스 프로토콜인 SNP (SoC Network Protocol)와 버스 구조인 SNA (SoC Network Architecture)가 제안되었는데, 이를 수정/개선한 버스 구조를 제안하고자 한다. 개선된 SNA는 다중 마스터의 다중 버스 요청에 대해 다중 라우팅을 지원함으로써 성능을 향상시켰으며, 내부 라우팅 로직의 최적화로 면적을 감소시켰다. 또한 성능감소 없이 AMBA AHB 프로토콜과 완벽히 호환 가능한 XSNP(Extended SNP)를 인터페이스 프로토콜로 사용한다. 현재 라우팅 로직을 최적화하여 개선된 SNA의 하드웨어 복잡도가 크게 증가하지 않았고, 기존 SNP를 사용하는 IP는 호환성 문제나 성능 감소 없이 개선된 SNA를 통해 통신할 수 있다. 더불어, SNA는 AMBA AHB와 인터커넥트 버스 매트릭스를 대체할 수 있으며, 다중 채널을 동시에 보장하고 다양한 토플로지를 지원가능 하도록 설계되어 사용하는 IP 수에 따라 설계자에 의해 다양한 토플로지를 선택할 수 있다. 한편, SNA는 적은 수의 인터페이스 와이어를 가지기 때문에 오프 칩 버스로도 사용될 수 있다. 제안된 버스 구조는 시뮬레이션과 어플리케이션 동작을 통해 검증이 완료되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.919-921
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• 2004

최근 임베디드 시스템 설계에서 저전력 소모와 SoC가 주된 관심사가 되면서, ARM 프로세서와 AMBA 버스가 각광을 받고 있다. AMBA 버스가 고속 모듈에 대해서는 장점을 지니지만. 저속 모듈과의 인터페이스에는 많은 제약이 따른다. 따라서 속도가 서로 다른 이종 모듈간에 속도 보상을 위한 bridge 가 필요하다. 이러한 용도로 APB bridge가 표준으로 자리 매김하고 있지만, 속도가 고정되어 있기 때문에 융통성이 배제된다. 본 논문에서는 이러한 단정을 보완하기 위해, 구조가 간단하고 구현이 쉬운 ISA 방식의 bridge를 제안하여, 많은 주변장치들을 손쉽게 AHB Slave로 인터페이스 할 수 있게 만든다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.131.1-131
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• 2001

At the present time, multimedia chip, internet application, and network equipment is designed by using ARM core. Because it has a good debugging, software compiler and needed low power. We must process a data coding to send a multimedia data by real time. So need to connect software and hardware algorithm. In this research, We design interface for ARM9/AMBA based board using VHDL for these function implementation. The board is used the ARM company´s ARM940T for software function implementation and Xilinx company´s Virtex E2000 for hardware function algorithm. The various hardware algorithm (ME,ME,DCT) block for performance can be implemented on this system.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권2호
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• pp.132-140
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• 2002

This paper presents an ARM-based SOC bus transaction verification IP and the usage experiences in SOC designs. The verification IP is an AMBA AHB protocol checker, which captures legal AHB transactions in FSM-style signal sequence checking routines. This checker can be considered as a reusable verification IP since it does not change unless the bus protocol changes. Our AHB protocol checker is designed to be scalable to any number of AHB masters and reusable for various AMBA-based SOC designs. The keys to the scalability and the reusability are Object-Oriented Programming (OOP), virtual port, and bind operation. This paper describes how OOP, virtual port, and bind features are used to implement AHB protocol checker. Using the AHB protocol checker, an AHB simulation monitor is constructed. The monitor checks the legal bus arbitration and detects the first cycle of an AHB transaction. Then it calls AHB protocol checker to check the expected AHB signal sequences. We integrate the AHB bus monitor into Verilog simulation environment to replace time-consuming visual waveform inspection, and it allows us to find design bugs quickly. This paper also discusses AMBA AHB bus transaction coverage metrics and AHB transaction coverage analysis. Test programs for five AHB masters of an SOC, four channel DMAs and a host interface unit are executed and transaction coverage for DMA verification is collected during simulation. These coverage results can be used to determine the weak point of test programs in terms of the number of bus transactions occurred and guide to improve the quality of the test programs. Also, the coverage results can be used to obtain bus utilization statistics since the bus cycles occupied by each AHB master can be obtained.

• 전자공학회논문지CI
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• 제40권4호
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• pp.214-221
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• 2003

본 논문에서는 H.261과 H.263 표준을 모두 만족하는 영상 코텍을 임베디드 시스템에서 구현한다. 효율적인 실시간 처리를 위하여, 영상 코덱은 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈로 구분되어 임베디드 시스템에서 통합 설계된다. 소프트웨어 모듈은 실시간 운영체제와 RISC 프로세서를 이용하여 수행되며, 하드웨어 모듈과 연동하여 실시간으로 영상을 압축하고 복원한다. 시스템 버스로는 AMBA AHB가 사용되며 하드웨어 모듈은 AMBA AHB의 마스터(master)와 슬레이브(slave)의 역할을 모두 수행한다. 영상 압축과정을 실시간으로 처리하기 위하여 인코더의 하드웨어 모듈은 파이프라인으로 설계된다. 구현된 영상 코덱은 H.261과 H.263 표준에 준하여 33㎒의 동작 주파수에서 1초 동안에 CIF 화면 15장을 동시에 압축하고 복원한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.22-29
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• 2006

본 논문에서는 마이크로프로세서와 주변블록 사이에서 SDRAM을 사용함에 있어서 DMA(Direct Memory Access)에 의한 효율적인 SDRAM 접근방식을 제시하고 있다. 여기에서 마이크로프로세서는 AMBA 버스를 통해서 SDRAM에 접근을 하고 DMA는 DMA 전용 버스를 통해서 SDRAM에 접근한다. 마이크로프로세서가 SDRAM에 접근하지 않고 다른 레지스터에 접근하거나, 아니면 마이크로프로세서 캐쉬에서 히트(hit)신호가 발생하여 SDRAM에 접근할 필요가 없을 때에 주변 블록에서는 DMA를 통해서 SDRAM에 접근하여 데이타를 읽거나 쓰기 동작을 통해서 SDRAM을 효율적으로 사용할 수 있다. 이 방법은 DMA가 마이크로프로세서의 SDRAM 억세스를 최소한의 방해로 SDRAM을 사용할 수 있다. 이와 같은 방법을 이용함으로써 전체적인 시스템 효율을 높여 약 16.8% 정도의 성능 향상 효과를 가져옴을 확인 할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.1-5
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• 2011

본 논문은 MBOA UWB SoC의 MAC 시스템 설계에 관한 것이다. 구현된 MBOA MAC 알고리즘은 일반적으로 널리 사용되고 있는 중앙의 마스터가 네트워크를 관리하는 방식이 아니라, 모든 디바이스가 네트워크를 구성하고 관리할 수 있는 분산 방식을 사용하고 있다. 따라서 MAC이 분산 네트워크를 구성하고 관리를 하기 때문에 메쉬 네트워크 구성이 용이하다. 시스템은 데이터 처리 속도를 최대화하기 위해서 캐쉬가 내장된 ARM926EJ를 내장하였고, 재사용 및 시스템 설계가 용이한 AMBA 버스를 사용하였다. 또한, 칩의 소모 전력을 최소화하기 위해 시스템 클럭 제어 알고리즘을 구현하였다. 그리고, 시스템 메모리 버퍼와 MAC 하드웨어간의 데이터 이동을 위하여 MAC 전용 DMA를 설계하였으며, Host와 시스템 메모리 버퍼간의 고속의 데이터 이동을 위하여 USB 2.0 블록의 전용 DMA를 사용하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.649-652
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• 2013

LEON3는 SPARC V8을 기반으로 구현된 32비트 마이크로프로세서이다. 7 단계 파이프라인, IEEE-754 FPU 그리고 256[KB] 캐쉬 등을 지원하며 AMBA 2.0 버스에 접속될 수 있다. LEON3는 합성 가능한 VHDL로 기술되어 있어 FPGA로 구현하기 용이하며 SoC 설계에도 사용할 수 있다. LEON3와 함께 제공되는 DSU를 AMBA 버스를 통하여 접근하면 LEON3의 동작을 제어하거나 동작 상태를 파악할 수 있으며, 이를 이용하여 LEON3를 기반으로 동작하는 임베디드시스템의 하드웨어와 소프트웨어를 개발하거나 디버깅할 수 있는 환경을 갖출 수 있다. 본 논문은 DSU를 이용하여 LEON3의 동작을 통제하고 그 상태를 파악할 수 있는 LEON3 모니터링 소프트웨어의 개발 결과를 정리한 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2B호
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• pp.1-10
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• 2005

빠른 데이터 처리를 위하여 기존에는 소프트웨어방식으로 구현되었던 TCP/IP를 고속의 하드웨어로 구현함에 있어, TCP/IP 하드웨어와 외부 블록간의 통신을 중계하는 블록인 Host Interface를 구현하였다. Host Interface는 TCP/IP 하드웨어와 외부 블록의 중간에 위치하여 외부 블록과의 통신을 위해 AMBA AHB 규약을 따른다. Host Interface는 내부의 Command/Status Register를 통하여 CPU와 TCP/IP 하드웨어 간의 명령, 상태, 헤더 정보 등을 전달하는데 이 때에는 AMBA AHB의 Slave로서 동작한다. Data Flow를 위해서 Host Interface는 AMBA AHB의 Master로서 동작하는데, 데이터 흐름의 방향에 따라 Data flow는 데이터를 수신하는 Receive flow와 데이터를 패킷으로 만들어 보내는 Transmit Flow로 나된다. Rx Flow의 경우, UDP 블록이나 TCP Buffer로부터 받은 데이터를 내부의 작은 RxFIFO를 통해 외부 RxRAM에 써서 CPU가 읽어갈 수 있도록 하고, Tx Flow의 경우에는 외부 TxRAM에서 전송할 데이터를 읽어 와서 TxFIFO를 거쳐 UDP Buffer나 TCP Buffer에 씀으로써 패킷을 만들어 보내도록 한다. 외부 RAM의 액세스에는 Command/Status Register에 위치한 Buffer Descriptor의 정보를 이용하게 된다. Host Interface는 이러한Data Flow의 원활한 흐름을 위해서 여러 세부 기능들을 수행하게 된다. Host Interface의 기능을 검증하기 위하여 여러 testcase들이 수행되었으며, 0.18 마이크론 기술을 사용하여 synthesis한 결과, 내부의 Command/Status Register와 FIFO를 모두 포함하여 약 173K 게이트가 소요됨을 보았다.