• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.548-557
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• 2018

In this paper, Asynchronous Self-Power Gating technique (ASPG) is used to reduce consumption power in asynchronous digital watch application. The power gating control signal is automatically generated by internal system operation characteristics instead of using replica circuit delay or four-phase handshaking protocol. Isolation cell is designed to insert it between power gating domain and normal operation domain. By using self-power gating circuit, asynchronous digital watch application consumes very low power and maintains data during sleep mode. The comparison results show the proposed ASPG technique saves leakage power up to 40.47% and delay time is reduced to 71% compared to the conventional circuit.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.759-762
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• 1998

In this paper, a SL-DCVSL (static latched differential cascode voltage switch logic) circuit for the asynchronous pipeline is proposed. The proposed SL-DCVSL circuit is a slightly modified version of the DCVSL circuit, and used to improve the storage capability of the precharged functional blocks. The proposed SL-DCVSL has more robust storage characteristics compared to the conventional LDCVSL (latched DCVSL〔2〕). The operation of the proposed circuit is verified by simulating the asynchronous FIFO (First-In First-Out) structure.

• ETRI Journal
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• 제35권3호
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• pp.480-490
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• 2013

As technology evolves into the deep submicron level, synchronous circuit designs based on a single global clock have incurred problems in such areas as timing closure and power consumption. An asynchronous circuit design methodology is one of the strong candidates to solve such problems. To verify the feasibility and efficiency of a large-scale asynchronous circuit, we design a fully clockless 32-bit processor. We model the processor using an asynchronous HDL and synthesize it using a tool specialized for asynchronous circuits with a top-down design approach. In this paper, two microarchitectures, basic and enhanced, are explored. The results from a pre-layout simulation utilizing 0.13-${\mu}m$ CMOS technology show that the performance and power consumption of the enhanced microarchitecture are respectively improved by 109% and 30% with respect to the basic architecture. Furthermore, the measured power efficiency is about 238 ${\mu}W$/MHz and is comparable to that of a synchronous counterpart.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1125-1131
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• 2011

This paper presents a control theoretic approach to realizing fault tolerance in asynchronous sequential circuits. The considered asynchronous circuit is assumed to work in space environment and is subject to faults caused by total ionizing dose (TID) effects. In our setting, TID effects cause permanent changes in state transition characteristics of the asynchronous circuit. Under a certain condition of reachability redundancy, it is possible to design a corrective controller so that the closed-loop system can maintain the normal behavior despite occurrences of TID faults. As a case study, the proposed control scheme is applied to an asynchronous arbiter implemented in FPGA.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.25-34
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• 2001

In this paper, we describe the generation method of interface logic which replace between IP & IP handshaking signal with asynchronous logic circuit. Especially, we suggest the new asynchronous sequential "Waveform to VHDL" code creation algorithm by flow chart conversion : Wave2VHDL - if only mixed asynchronous timing waveform is presented the level type input and pulse type input for handshaking, we convert waveform to flowchart and then replace with VHDL code according to converted flowchart. Also, we confirmed that asynchronous electronic circuits are created by applying extracted VHDL source code from suggest algorithm to conventional domestic/abroad CAD Tool, Finally, we assured the simulation result and the suggest timing diagram are identical.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2014

센서 시스템과 같은 저전력 설계를 요구하는 시스템에서 기존의 동기방식의 회로는 낮은 전압에서 지연(delay)이 급격히 증가하여 시스템의 전체 성능을 유지할 수 없을 뿐만 아니라, 공정, 전압, 온도 변이 (PVT variation), 노화 등에 크게 영향을 받아서 올바른 동작을 기대할 수 없다. 따라서, 신뢰할 수 있는 초저전력 설계에서 비동기 회로가 스케일링 이슈를 해결할 수 있는 방법으로 최근 다시 고려되고 있다. 그러나, 디지털 시스템에서 동기회로를 NCL 회로로 모두 대체하는 것은 쉽지가 않기때문에 동기회로와 비동기 회로 사이의 연결이 꼭 필요하다. 본 논문에서는 동기회로와 비동기 회로를 연결할 수 있는 새로운 설계방법을 보이고, 0.18um 공정기술을 사용한 $4{\times}4$ 곱셈기를 사용해서 검증을 하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권10호
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• pp.195-204
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• 1996

We suggest a transform method form asynchronous finite state machines (AFSMs) into signal transition graphs (STGs) for speed-independent circuit synthesis. Existing works synthesize nodes in the state graph increases exponentially as the number of input and output signals increases. To overcome the problem of the exponential data complexity, we transform AFSMs into STGs so that the previous synthesis algorihtm form STGs can be applied.Accoridng to the experimental results, it turns out that our synthesis method produces more efficient circuit than the previous synthesis methods.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1-6
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• 2014

지연 무관방식의 NCL 비동기 설계는 혁신적인 비동기 회로 설계 방식의 하나로써 견고성, 소비전력 그리고 용이한 설계의 재사용과 같은 많은 장접을 가지고 있다. 그러나, 기존의 NCL 게이트 셀들의 트랜지스터-레벨 구조들은 느린 스피드, 높은 영역 오버헤드, 높은 와이어(wire) 복잡도와 같은 약점 또한 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 빠른 스피드, 낮은 영역 오버헤드, 낮은 와이더 복잡도를 위해서 트랜지스터 레벨에서 설계된 새로운 고속의 NCL 게이트 셀을 제안하고자 한다. 제안된 고속의 NCL 게이트 셀들은 회로 지연, 영역, 소모 전력에 의해서 기존의 다른 NCL 게이트 셀들과 비교되었다..

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.931-933
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• 2004

In a SoC environment, asynchronous design techniques offer solutions for problems of synchronous design techniques. Asynchronous FIFOs have the advantages of easier interconnection methods and higher throughput than synchronous ones. Low latency and high throughput are two imp ortant standards in asynchronous FIFOs. We present low latency asynchronous FIFO in the paper, which optimizes GasP[6]. Pre-layout of HSPICE simulations of a 8-stage FIFO on 1-bit datapath using Anam's 0.25$\mu\textrm{m}$ technology indicates 17% lower latency than GasP.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권9호
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• pp.57-64
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• 2004

본 논문에서는 비동기식 회로 설계시 2선식(Dual-Rail) 코드를 사용할 때, 회로 구조에서 갖는 신호 천이를 줄여 소비전력을 감소시키는 RZ/NRZ 혼합 데이터 전송 방식을 제안한다. RZ 방식 2선식 코드는 비동기 회로 구현에 많이 사용되고 있으며, 고정 지연을 사용하는 단선구조와는 달리 데이터를 통하여 신호의 유효성을 판별할 수 있다 그러나, 단선 구조에 비해 많은 회로 면적과 모든 신호가 Return-to-Zero의 스위칭에 의해 전력 소비를 가져오므로, 신호 천이의 수를 감소시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 RZ/NRZ 방식을 제안하여 스위칭을 약 50% 감소시키며 소비전력을 비교한 결과, 기존의 2선식에 비해 약 23% 정도 감소하는 결과를 얻었다.