• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.91-98
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• 2008

국내 지상파 DMB방송 표준에서는 2003년 말 국제 표준으로 제정한 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 오디오 복호화 방식를 표준으로 채택하였다. 본 논문에서는 MPEG-4 BSAC 오디오 복호화기의 주요 도구 및 모듈에 대해 32비트 고정소수점 연산으로 구현하고 ARM926EJ-S 프로세서에 인라인 어셈블리(Inline Assembly)를 적용하여 최적화 한다. 최적화에 대해 본 논문에서는 RISC프로세서인 ARM926EJ-S의 Core Cycle을 가장 높게 발생시키는 곱셈 및 MAC(Multiply And Accumulation)연산에 집중한다. 그리고 각 모듈 및 도구에서 빈번히 발생하는 곱셈 연산과 MAC연산의 처리를 효율적으로 하기 위하여 대상 프로세서인 ARM926EJ-S에서 사용 가능한 ARMv5용 어셈블리 명령어를 분석하여 사용한다. 최적화된 결과는 MIPS(Million Instruction Per Second)를 기준으로 평가한다. 구현 결과는 96kbps BSAC bitstream을 65MHz CPU clock에서 실시간으로 디코딩할 수 있음을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8C호
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• pp.575-582
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• 2008

본 논문에서는 ITU-T의 SG15에서 채택된 G.729.1 광대역 음성 코덱을 ARM926EJ-S(R) 프로세서 코어에 적용하기 위해 기본연산자 및 산술기능 함수를 포함한 G.729.1 코덱 프로그램 일부를 어셈블리어로 변환하여 실시간으로 동작하도록 구현한 절차 및 결과를 기술하였다. G.729.1은 $8{\sim}32kbps$의 가변 전송률을 갖는 ITU-T 표준 광대역 음성 코덱이며, 입력신호는 8kHz 또는 16 kHz로 샘플링 되어 샘플 당 16 비트로 양자화된 PCM 신호를 입력받는다. 이 코덱은 앞서 표준화된 G.729 및 0.729A와 상호 호환이 가능하며 음질 향상을 위해 기존의 협대역($300{\sim}3,400Hz$)에 비해 대역폭을 광대역($50{\sim}7,000Hz$)으로 확장한 버전이다. 실시간으로 구현된 G.729.1 광대역 음성 코덱은 32kbps에서 인코더와 디코더 부분이 각각 약 31.2 MCPS 및 22.8 MCPS의 복잡도를 가지며, 실제 임베디드 시스템에서의 실행 시간은 인코더와 디코더 평균 6.75ms와 4.76ms로 총 11.5ms가 걸렸다. 또한 이 코덱은 ITU-T에서 제공하는 모든 테스트 벡터에 대해 비트 단위로 정확하게 시험하여 통과하였으며, 실제 인터넷 전화기에 적용한 실시간 음성통화에서 정상적으로 동작하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권4호
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• pp.221-228
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• 2005

In this work, our goal is to develop a fast and accurate power model of the ARM926EJ-S processor in the industrial design environment. Compared with existing work on processor power modeling which focuses on the power states of processor core, our model mostly focuses on the cache power model. It gives more than 93% accuracy and 1600 times speedup compared with post-layout gate-level power estimation. We also address two practical issues in applying the processor power model to the real design environment. One is to incorporate the power model into an existing commercial instruction set simulator. The other is the re-characterization of power model parameters to cope with different gate-level netlists of the processor obtained from different design teams and different fabrication technology.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.185-191
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• 2006

DSRC(Dedicated Short Range Communication)은 도로변의 RSE(Road Side Equipment)와 고속으로 이동하는 차량의 단말인 OBE(On-Board Equipment)간의 통신을 위한 단거리 전용 무선 통신 표준이다. 본 논문에서는 국내의 TTA(Telecommunication Technology Association) 표준에 호환되는 DSRC 규격에 따라 5.8GHz DSRC 모뎀을 구현하고, 이를 제어하고 연산처리를 수행할 수 있도록 ARM9 CPU를 임베딩 시킨 SoC(System on a Chip)에 대한 구현과정 및 제작한 SoC를 장착시킨 OBE 단말의 테스트결과에 대해 제시하였다. 본 논문에서 구현한 SoC는 0.11 um 공정을 적용하였으며 480 핀 EPBGA 패키지로 설계되었다. 제작 SoC ($Jaguar^{TM}$)에는 5.8GHz용 DSRC PHY(Physical Layer) 모뎀과 MAC 블록을 설계하여 장착하였으며, ARM926EJ-S 코어를 CPU로 사용하였고, LCD 콘트롤러, 스마트카드 콘트롤러, 이더넷 MAC 코어, 메모리 콘트롤러 등을 주요 기능으로 포함시켰다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권9호
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• pp.71-78
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• 2008

본 논문에서는 H.264AVC baseline 디코더를 ARM926EJ-S 코어를 탑재한 FPGA(XC4VLX60)기반의 타겟 보드와 임베디드용 Linux Kernel 2.4.26의 개발환경에서 SW/HW 분할을 통해 설계 및 구현하였다. 하드웨어 가속기로는 움직임 보상 모듈 디블록킹 필터 모듈, YUV2RGB 변환 모듈을 사용하였으며 AMBA 버스 프로토콜을 통하여 소프트웨어와 함께 동작한다. 참조 소프트웨어(JM 11.0)를 OS(Linux)상에서 하드웨어 가속 모듈을 추가하고 메모리 접근 등을 최소화함으로써 성능을 향상시키고자 노력하였다. 설계된 하드웨어 IP와 시스템은 여러 단계로 검증하였으며 시스템의 복호화 속도 개선을 도모하였다. QCIF (176$\times$144) 영상을 24MHz의 클록 주파수의 타겟 보드상에서 약 2 frames/sec의 결과를 얻었으며 타겟 보드의 주파수를 증가시키고 FPGA영역의 IP를 ASIC으로 구현하면 더 좋은 성능을 기대할 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권1호
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• pp.1-10
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• 2011

물리적 모델링은 실제 악기음과 유사한 고음질의 음을 합성하는 방법으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 물리적 모델링은 악기의 소리를 합성할 때 필요한 수많은 파라미터들을 동시에 계산해야 하기 때문에 동시 발음수가 높은 악기의 경우 실시간 처리에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 전통 현악기인 가야금의 음 합성 알고리즘을 실시간으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD) 방식의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안하는 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 가야금의 12개현을 제어하기 위해 12개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있다. 각각의 프로세싱 엘리먼트는 해당되는 가야금 현을 모델링하며, 각 현의 여기신호와 파라미터를 음 합성 병렬 알고리즘의 입력으로 받아 동시에 12개 현의 합성된 음을 실시간으로 생성할 수 있다. 표본화 비율을 44.1kHz로 설정하고 16비트 양자화 데이터의 음을 합성한 모의실험 결과, 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서를 이용한 합성음은 원음과 매우 유사하였으며, 상용 프로세서(TI TMS320C6416, ARM926EJ-S, ARM1020E)보다 실행 시간에서 5.6~11.4배, 에너지 효율에서 553~1,424배의 향상을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제29권3호
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• pp.259-269
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• 2007

The ubiquitous flexible operating system (UbiFOS) is a real-time operating system designed for cost-conscious, low-power, small to medium-sized embedded systems such as cellular phones, MP3 players, and wearable computers. It offers efficient real-time operating system services like multi-task scheduling, memory management, inter-task communication and synchronization, and timers while keeping the kernel size to just a few to tens of kilobytes. For flexibility, UbiFOS uses various task scheduling policies such as cyclic time-slice (round-robin), priority-based preemption with round-robin, priority-based preemptive, and bitmap. When there are less than 64 tasks, bitmap scheduling is the best policy. The scheduling overhead is under 9 ${\mu}s$ on the ARM926EJ processor. UbiFOS also provides the flexibility for user to select from several inter-task communication techniques according to their applications. We ported UbiFOS on the ARM9-based DVD player (20 kB), the Calm16-based MP3 player (under 7 kB), and the ATmega128-based ubiquitous sensor node (under 6 kB). Also, we adopted the dynamic power management (DPM) scheme. Comparative experimental results show that UbiFOS could save energy up to 30% using DPM.