• 제목/요약/키워드: D flip-flop

검색결과 65건 처리시간 0.038초

New Encoding Method for Low Power Sequential Access ROMs

  • Cho, Seong-Ik;Jung, Ki-Sang;Kim, Sung-Mi;You, Namhee;Lee, Jong-Yeol
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.443-450
    • /
    • 2013
  • This paper propose a new ROM data encoding method that takes into account of a sequential access pattern to reduce the power consumption in ROMs used in applications such as FIR filters that access the ROM sequentially. In the proposed encoding method, the number of 1's, of which the increment leads to the increase of the power consumption, is reduced by applying an exclusive-or (XOR) operation to a bit pair composed of two consecutive bits in a bit line. The encoded data can be decoded by using XOR gates and D flip-flops, which are usually used in digital systems for synchronization and glitch suppression. By applying the proposed encoding method to coefficient ROMs of FIR filters designed by using various design methods, we can achieve average reduction of 43.7% over the unencoded original data in the power consumption, which is larger reduction than those achieved by previous methods.

PoRAM의 특성을 고려한 행 디코더 설계 및 시뮬레이션 (A Row Decoder Design and Simulation Considering The Characteristics of PoRAM)

  • 박유진;김정하;조자영;이상선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
    • /
    • pp.659-660
    • /
    • 2006
  • The low crosstalk row-decoder is studied for PoRAM applications. Because polymer-based memories can be more densely integrated than established silicon-based ones, PoRAM is highly sensitive for the crosstalk problem. To overcome the problem and to suggest the suitable decoder for PoRAM, this paper shows the comparison of the row-path characteristics for both the 2-stage dynamic logic decoder and the 2-stage static logic decoder. Moreover, to suppress the Glitch effect which is observed by using the static logic decoder, the Master-Slave(M/S) D-Flip/Flop(D-F/F) is applied as a deglitch. Finally, the improved output result of the 2-stage static logic decoder with the M/S D-F/F is shown..

  • PDF

소자 부정합에 덜 민감한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC (A Mismatch-Insensitive 12b 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC)

  • 변재혁;김원강;박준상;이승훈
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제53권7호
    • /
    • pp.17-26
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 무선 통신 시스템 및 휴대용 비디오 처리 시스템과 같은 다양한 시스템 반도체 응용을 위한 12비트 60MS/s 0.18um CMOS Flash-SAR ADC를 제안한다. 제안하는 Flash-SAR ADC는 고속으로 동작하는 flash ADC의 장점을 이용하여 우선 상위 4비트를 결정한 후, 적은 전력 소모를 갖는 SAR ADC의 장점을 이용하여 하위 9비트를 결정함으로써 해상도가 증가함에 따라 동작 속도가 제한이 되는 전형적인 SAR ADC의 문제를 줄였다. 제안하는 ADC는 전형적인 Flash-SAR ADC에서 고속 동작 시 제한이 되는 입력 단 트랙-앤-홀드 회로를 사용하지 않는 대신 SAR ADC의 C-R DAC를 단일 샘플링-네트워크로 사용하여 입력 샘플링 부정합 문제를 제거하였다. 한편, flash ADC에는 인터폴레이션 기법을 적용하여 사용되는 프리앰프의 수를 절반 수준으로 줄이는 동시에 SAR 동작 시 flash ADC에서 불필요하게 소모되는 전력을 최소화하기 위해 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 적용하였다. 또한 고속 동작을 위해 SAR 논리회로는 TSPC 기반의 D 플립플롭으로 구성하여 범용 D 플립플롭 대비 논리회로 게이트 지연시간을 55% 감소시킴과 동시에 사용되는 트랜지스터의 수를 절반 수준으로 줄였다. 시제품 ADC는 0.18um CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 12비트 해상도에서 각각 최대 1.33LSB, 1.90LSB이며, 60MS/s 동작 속도에서 동적성능은 최대 58.27dB의 SNDR 및 69.29dB의 SFDR 성능을 보인다. 시제품 ADC의 칩 면적은 $0.54mm^2$이며, 1.8V 전원전압에서 5.4mW의 전력을 소모한다.

A 40 Gb/s Clock and Data Recovery Module with Improved Phase-Locked Loop Circuits

  • Park, Hyun;Kim, Kang-Wook;Lim, Sang-Kyu;Ko, Je-Soo
    • ETRI Journal
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.275-281
    • /
    • 2008
  • A 40 Gb/s clock and data recovery (CDR) module for a fiber-optic receiver with improved phase-locked loop (PLL) circuits has been successfully implemented. The PLL of the CDR module employs an improved D-type flip-flop frequency acquisition circuit, which helps to stabilize the CDR performance, to obtain faster frequency acquisition, and to reduce the time of recovering the lock state in the event of losing the lock state. The measured RMS jitter of the clock signal recovered from 40 Gb/s pseudo-random binary sequence ($2^{31}-1$) data by the improved PLL clock recovery module is 210 fs. The CDR module also integrates a 40 Gb/s D-FF decision circuit, demonstrating that it can produce clean retimed data using the recovered clock.

  • PDF

Bluetooth용 CMOS Fractional-N 주파수 합성기의 설계 (Design of CMOS Fractional-N Frequency Synthesizer for Bluetooth system)

  • 이상진;이주상;유상대
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
    • /
    • pp.890-893
    • /
    • 2003
  • In this paper, we have designed the fractional-N frequency synthesizer for bluetooth system using 0.35-um CMOS technology and 3.3-V single power supply. The designed synthesizer consist of phase-frequency detector (PFD), charge pump, loop filter, voltage controlled oscillator (VCO), frequency divider, and sigma-delta modulator. A dead zone free PFD is used and a modified charge pump having active cascode transistors is used. A Multi-modulus prescaler having CML D flip-flop is used and VCO having a tuning range from 746 MHz to 2.632 GHz at 3.3 V power supply is used. Total power dissipation is 32 mW and phase noise is -118 dBc/Hz at 1 MHz offset.

  • PDF

Investigation into Electrical Characteristics of Logic Circuit Consisting of Modularized Monolithic 3D Inverter Unit Cell

  • Lee, Geun Jae;Ahn, Tae Jun;Lim, Sung Kyu;Yu, Yun Seop
    • Journal of information and communication convergence engineering
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.137-142
    • /
    • 2022
  • Monolithic three-dimensional (M3D) logics such as M3D-NAND, M3D-NOR, M3D-buffer, M3D 2×1 multiplexer, and M3D D flip-flop, consisting of modularized M3D inverters (M3D-INVs), have been proposed. In the previous M3D logic, each M3D logic had to be designed separately for a standard cell library. The proposed M3D logic is designed by placing modularized M3D-INVs and connecting interconnects such as metal lines or monolithic inter-tier-vias between M3D-INVs. The electrical characteristics of the previous and proposed M3D logics were simulated using the technology computer-aided design and Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis with the extracted parameters of the previously developed LETI-UTSOI MOSFET model for n- and p-type MOSFETs and the extracted external capacitances. The area, propagation delay, falling/rising times, and dynamic power consumption of the proposed M3D logic are lower than those of previous versions. Despite the larger space and lower performance of the proposed M3D logic in comparison to the previous versions, it can be easily designed with a single modularized M3D-INV and without having to design all layouts of the logic gates separately.

선박용 자이로콤파스의 정보전송 인터페이스 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Interface Transmitting for the Marine Gyrocompass Information)

  • 임정빈;이상집
    • 한국항해학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.35-45
    • /
    • 1992
  • In this study, an interface is developed in compliance with the standards which is made by National M.E.A in U.S.A for transmitting the Marine Gyrocompass information. The interface consists of Bearing Signal Transfer, Bearing Signal Demodulator, Bearing Signal Discriminator, Bearing Counter and, Informatioin Tranmitter. The results are as follows : The transmission of bearing information was achieved successfully on the Marine RADAR by the interface tranmitting for the Marine Gyrocompass. And, newly proposed phase-detector in Bearing Signal Discriminator which method is forcibly reset the previous data of D-T Flip Flop can be solved the problems of the delay in phase discrimination and the unstableness in the boundary areas of input signal.

  • PDF

VLSI의 논리설계 자동화를 위한 SDL 하드웨어 컴파일러 (A SDL Hardware Compiler for VLSI Logic Design Automation)

  • 조중휘;정정화
    • 대한전자공학회논문지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.327-339
    • /
    • 1986
  • In this paper, a hardware compiler for symbolic description language(SDL) is proposed for logic design automation. Lexical analysis is performed for SDL which describes the behavioral characteristics of a digital system at the register transfer level by the proposed algorithm I. The algorithm I is proposed to get the expressions for the control unit and for the data transfer unit. In order to obtain the network description language(NDL) expressions equivalent to gate-level logic circuits, another algorithm, the the algorithm II, is proposed. Syntax analysis for the data formed by the algorithm I is also Performed using circuit elements such as D Flip-Flop, 2-input AND, OR, and NOT gates. This SDL hardware compiler is implemented in the programming language C(VAX-11/750(UNIX)), and its efficiency is shown by experiments with logic design examples.

  • PDF

유한체 GF(2m)상의 셀 배열 병렬 승산기의 설계 (A Design of Cellular Array Parallel Multiplier on Finite Fields GF(2m))

  • 성현경
    • 정보처리학회논문지A
    • /
    • 제11A권1호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2004
  • 본 논문에서는 유한체 GF$(2^m)$상에서 두 다항식의 승산을 실현하는 병렬-입력 및 병렬-출력을 갖는 셀 배열 병렬 승산기를 제시한다 이 승산기는 승산연산부, 기약다항식연산부. MOD연산부로 구성한다. 승산연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트로 설계한 기본 셀의 배열로 이루어지며, 기약다항식연산부는 XOR 게이트와 D 플림플롭회로를 사용하여 구성하며, MOD연산부는 AND 게이트와 XOR 게이트에 의한 기본 셀을 배열하여 구성하였다. 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였으며, 클럭신호의 주기를 l${\mu}\textrm{s}$로 하였다. 제시한 셀 배열 병렬 승산기는 m=4인 경우에 AND 게이트의 수가 24개, XOR 게이트의 수가 32개 필요하며, D 플립플롭회로가 4개 필요하다. 또한, AOP 기약 다항식을 사용하면 AND 게이트와 XOR 게이트의 수가 24개 필요하며 D 플립플롭은 사용되지 않는다. 셀 배열 병렬 승산기의 승산연산부의 동작시간은 1 단위시간(클럭시간)이 소비되고, 기약다항식연산부에 의한 MOD연산부의 동작시간은 m 단위시간(클럭시간)이 소비되어 전체 동작시간은 m+1 단위시간(클럭시간)이 소비된다. 본 논문에서 제시한 셀 병렬 승산기는 회선경로 선택의 규칙성, 간단성, 배열의 모듈성과 병렬동작의 특징을 가지며, 특히 차수 m이 매우 큰 유한체강의 두 다항식의 승산에서 확장성을 갖는다.

저주파수대의 원자로 출력신호 점검을 위한 대수 카운트레이트 회로 (Log Count Rate Circuits for Checking Electronic Cards in Low Frequency Band Reactor Power Monitoring)

  • 김종호;최규식
    • 한국항행학회논문지
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.557-565
    • /
    • 2020
  • 원자로의 출력신호를 감시하는 노외중성자속감시계통의 열화상태를 점검하기 위해서는 원자로에서 방출되는 중성자 펄스를 감지하여 처리하는 전자카드에서 주파수형태로 감지하여 전압으로 변환한 후 대수 형태의 직류전압 값을 얻는 방법을 이용한다. 실제로 원전에서 적용하는 방법으로서는 주파수 카운터와 flip-flop 조합으로 이 과정을 수행하거나, 또는 다이오드펌프와 캐패시터의 조합을 이용하는 방법을 쓰며, 아직도 이 방법이 일반적으로 쓰이고 있다. 이 방법들은 높은 주파수에서는 신뢰성이 높으나 낮은 주파수에는 오차가 크고 측정시간도 오래 걸린다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 고출력대의 고주파수 범위뿐만 아니라 중위출력 범위 주파수대, 그리고 극히 저출력 범위에 속해 있는 취약주파수대인 0.21 Hz~2 kHz 범위의 낮은 주파수대에 이르는 광범위한 주파수를 대수직류전압으로 신뢰성 높게 변환시킬 수 있는 장치를 개발하였다. 개발된 선택회로의 신뢰성을 확인하기 위하여 원전에서 사용되는 실제의 데이터값을 적용하여 테스트하였으며, 그 결과를 분석하여 선택회로의 정당성을 입증하였다.