본 논문에서는 2진논리의 확장을 Galis체상에서 해석하여 확장논리에 기초한 순차디지털논리시스템과 컴퓨터구조의 핵심인 연산알고리즘을 논의하였다. 순차디지털논리시스템은 Building Block으로서 T-gate를 사용하였으며, 차순상태함수, 출력함수를 도출하여 최종 궤환이 없는 Moore Model의 순차디지털논리시스템을 구성하였다. 그리고, 컴퓨터구조에서 중요한 연산알고리즘의 핵심인 가산, 감산, 승산 및 제산 알고리즘을 유한체의 수학적 성질을 토대로 각각 도출하였다. 특히, 유한체 GF($P^m$)상에서 P=2인 경우는 기존의 2진디지털논리시스템에 적용이 용이하다는 장점이 있으며, mod2의 성질에 의해 감산 알고리즘은 가산 알고리즘과 동일하다. 제안한 방법은 기존의 2진논리를 확장할 수 있어 좀 더 효율적으로 디지털논리시스템을 구성할 수 있을 것으로 사료된다.
Tipsuwanporn, V.;Runghimmawan, T.;Krongratana, V.;Suesut, T.;Jitnaknan, P.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1066-1070
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2003
Recently technologies have created new principle and theory but the PID control system remains its popularity as the PID controller contains simple structure, including maintenance and parameter adjustment being so simple. Thus, this paper proposes auto tune PID by fuzzy logic controller based on FPGA which to achieve real time and small size circuit board. The digital PID controller design to consist of analog to digital converter which use chip TDA8763AM/3 (10 bit high-speed low power ADC), digital to analog converter which use two chip DAC08 (8 bit digital to analog converters) and fuzzy logic tune digital PID processor embedded on chip FPGA XC2S50-5tq-144. The digital PID processor was designed by fundamental PID equation which architectures including multiplier, adder, subtracter and some other logic gate. The fuzzy logic tune digital PID was designed by look up table (LUT) method which data storage into ROM refer from trial and error process. The digital PID processor verified behavior by the application program ModelSimXE. The result of simulation when input is units step and vary controller gain ($K_p$, $K_i$ and $K_d$) are similarity with theory of PID and maximum execution time is 150 ns/action at frequency are 30 MHz. The fuzzy logic tune digital PID controller based on FPGA was verified by control model of level control system which can control level into model are correctly and rapidly. Finally, this design use small size circuit board and very faster than computer and microcontroller.
본 논문에서는 분할기법을 이용하여 디지털논리스위칭함수를 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 먼저, 디지털논리시스템에 대한 분할기법의 개념을 서술하였고, 본 논문에서 사용되는 각종 정의에 대해 논의하였다. 또한, 제안한 방법으로 구한 디지털논리스위칭함수를 회로설계하기 위해 먼저, 각각의 분할함수에 기초를 둔 Building Block(BB)을 구성에 대해 서술하였다. 그리고 이들 BB를 근간으로 회로설계하는 방법에 대해 논의하였다. 그리고 제안한 방법을 적용 예를 들어 그 결과를 기존의 방법과 비교 및 검토하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 효과적인 cost를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 디지털 논리 회로를 효과적으로 학습하기 위한 멀티미디어 콘텐츠를 개발하였다. 이 콘텐츠의 주 교육 대상은 특별한 배경지식이 없는 일반인 또는 대학 저학년이며, 여기에 초점을 맞추어 주제 구성, 난이도, 상호작용의 적절성 등을 기획하였다. 내용면에서는 디지털논리 회로뿐만 아니라, 실제 회로제작에 필수적인 전기와 회로에 대한 기본원리에 대한 내용도 다루었다. 또한 가상의 실험 회로를 플래쉬를 이용하여 제작하여 학습자가 회로의 구성과 동작 등을 쉽게 이해하고 실제 회로에 빨리 적응할 수 있도록 구성하였다. 본 논문에서 제작한 콘텐츠는 이론적인 내용뿐만 아니라, 멀티미디어를 이용한 가상의 실습실을 통해서 현실감 있는 실습이 가능하기 때문에 디지털 회로에 입문하고자하는 초보 학습자에게 유용한 콘텐츠가 될 것으로 생각된다.
Due to high speed operations and ultra low power consumptions RSFQ logic circuit is a very good candidate for future electronic device. The focus of the RSFQ circuit development has been on the advancement of analog-to-digital converters and microprocessors. Recent works on RSFQ ALU development showed the successful operation of an 1-bit block of ALU at 40 GHz. Recently, the study of an RSFQ analog-to-digital converter has been extended to the development of a single chip RF digital receiver. Compared to the voltage logic circuits, RSFQ circuits operate based on the pulse logic. This naturally leads the circuit structure of RSFQ circuit to be pipelined. Delay time on each pipelined stage determines the ultimate operating speed of the circuit. In simulations, a two junction Josephson transmission line's delay time was about 10 ps, a splitter's 14.5 ps, a switch's 13 ps, a half adder's 67 ps. Optimization of the 4-bit ALU circuit has been made with delay time consideration to operate comfortably at 10 GHz or above.
In this paper, digital corrction and calibration circuit for a high-resolution CMOS pipelined A/D converter are proposed. The circuits were actually applied to a 12 -bit 4-stage pipelined A/D converter which was implemented in a 0.8${\mu}$m p-well CMOS process. The proposed digital correction logic is based on optimum multiplexer and two nonoverlapping clock phases resulting in a small die area snd a modular pipelined architecture. The propsoed digital calibration logic which consists of calibration control logic, error averaging logic, and memory can effectively perform self-calibration with little modifying analog functional bolcks of a conventional pipelined A/D conveter.
다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.
본 논문에서는 TDBM과 CMTEDD를 사용하여 다중출력조합디지털논리시스템 설계방법의 한가지를 제안하였다. 또한, CBDD와 CMTEDD를 기반으로 최종 조합디지털논리시스템 구성을 멀티플렉서를 사용하여 구현하였다. 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 모듈사이의 내부결선을 효과적으로 줄일 수 있으며 입력변수의 쌍과 출력함수의 쌍에 의해 게이트 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.
The development technique of digital logic using CMOS device is close reached several limitations These make technical needs that are ultra high speed superconductive systems based on CMOS silicon digital computing technique. Comparing digital logic based on silicon CMOS, the computing technique based on ultra high speed superconductive systems has many advantages which are ultra low power consumption, ultra high operation speed. etc. It is estimated that features like these increasingly improve the possibility of ultra low power and ultra superconductive systems. In this paper digital logics of current CMOS technique and RSFQ superconductive technique are compared with and analyzed.
본 논문에서는 디지털논리회로의 여러 가지 원리를 이해하고 확인해보기 위해 비주얼베이직의 ActiveX 컨트롤을 이용하여 단순화된 웹 기반 디지털 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 디지털시뮬레이터는 디지털 논리회로 학습에 있어 필수적인 기능만이 구현되었으며, 학습자가 스스로 구성한 디지털 회로를 직접 웹상에서 시뮬레이션 해 봄으로써 디지털시스템에 대한 설계 및 해석이 가능하도록 제작되었다. 개발된 디지털 시뮬레이터가 디지털 논리회로에 대한 멀티미디어 컨텐츠와 함께 웹에 제공된다면 교육현장에서 교육보조도구로써 활용이 가능하고 또한 학습효율의 극대화를 이를 수 있으리라 생각된다. 제안된 시뮬레이터의 유효성을 입증하기 위해 몇 가지 디지털 논리회로에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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