• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.73-80
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• 2004

We have developed a general purpose motion controller using an FPGA(Field Programmable Gate Array). The multi-PID controllers and GUI are implemented as a system-on-chip for multi-axis motion control. Comparing with the commercial motion controller LM 629, since it has multi-independent PID controllers, we have several advantages such as space effectiveness, low cost and lower power consumption. In order to test the performance of the proposed controller, motion of the robot hand is controlled. The robot hand has three fingers with 2 joints each. Finger movements show that tracking was very effective. Another experiment of balancing an inverted pendulum on a cart has been conducted to show the generality of the proposed FPGA PID controller. The controller has well maintained the balance of the pendulum.

• 실천공학교육논문지
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• 제6권2호
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• pp.91-97
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• 2014

FPGA를 이용해서 다양한 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 교육장비를 소개한다. 이 장비를 이용해서 영상인식 기반의 하드웨어 설계의 한 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 "FPGA를 이용한 디지털시스템 설계" 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념 설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다. 그리고 오디오 코덱을 제어하는 부분은 FPGA내에 있는 소프트 마이크로프로세서인 NIOS II를 이용해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 마이크로컨트롤러를 결합한 SOC 설계 능력을 키울 수 있다. 또한, 무선통신, Labivew와 FPGA 설계 능력을 결합하는 적용능력도 키울 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.1047-1057
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• 2016

Design engineering process for field programmable gate array (FPGA)-based reactor trip functions are developed in this work. The process discussed in this work is based on the systems engineering approach. The overall design process is effectively implemented by combining with design and implementation processes. It transforms its overall development process from traditional V-model to Y-model. This approach gives the benefit of concurrent engineering of design work with software implementation. As a result, it reduces development time and effort. The design engineering process consisted of five activities, which are performed and discussed: needs/systems analysis; requirement analysis; functional analysis; design synthesis; and design verification and validation. Those activities are used to develop FPGA-based reactor bistable trip functions that trigger reactor trip when the process input value exceeds the setpoint. To implement design synthesis effectively, a model-based design technique is implied. The finite-state machine with data path structural modeling technique together with very high speed integrated circuit hardware description language and the Aldec Active-HDL tool are used to design, model, and verify the reactor bistable trip functions for nuclear power plants.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.339-345
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• 2007

본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 전류 제어기를 설계하고 구현하였다. 기존의 DSP(Digital Signal Processor) 기반의 전류 제어기는 알고리즘 연산으로 인해 일반적으로 한 샘플링의 디지털 시지연이 발생한다. 반면에, FPGA 기반의 전류제어기는 FPGA의 높은 연산 능력을 이용하여, 알고리즘 연산에 필요한 시지연을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 시지연이 물리적으로 줄기 때문에, 어떠한 시지연 보상 알고리즘 없이 전류 제어기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 구현된 FPGA 기반 전류 제어기의 성능은 실험을 통해 검증되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.360-365
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• 2003

In this paper, we have developed a general purpose motion controller using an FPGA(Field Programmable Gate Array). The multi-PID controllers on a single chip are implemented as a system-on-chip for multi-axis motion control. We also develop a PC GUI for an efficient interface control. Comparing with the commercial motion controller LM 629 it has multi-independent PID controllers so that it has several advantages such as space effectiveness, low cost and lower power consumption. In order to test the performance of the proposed controller, robot finger is controlled. The robot finger has three fingers with 2 joints each. Finger movements show that position tracking was very effective. Another experiment of balancing an inverted pendulum on a cart has been conducted to show the generality of the proposed FPGA PID controller. The controller has well maintained the balance of the pendulum.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.43-49
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• 2021

소형 적외선영상 호밍시스템은 지상의 표적에 대하여 주야간 적외선 영상처리를 통하여 표적을 식별하고 주요 표적에 대하여 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 적외선 영상센서를 보유한 추적시스템이다. 본 논문에서는 지상의 표적을 주야간 적외선 영상을 통하여 표적 정보를 획득하여 실시간 영상처리를 통하여 표적을 식별하기 위한 고속의 CPU와 FPGA(Field Programmable Gate Array)가 탑재된 보드 개발의 내용을 설명한다. CPU, FPGA 선정과 영상신호처리를 위한 CPU-FPGA 결합 아키텍처에 대하여 제안하고 또한 김발구조의 적외선센서를 제어하기 위한 FPGA를 활용에 대하여 설명한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.388-389
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• 2022

최근 인공지능 분야는 자율주행, 로봇 및 스마트 통신등 다양한 분야에 응용되고 있다. 현재의 인공지능 응용분야는 파이썬을 기반으로 한 tensor flow를 이용하는 소프트웨어 방식을 이용하고 있으며, 프로세서로는 PC의 그래픽 카드 내부에 존재하는 GPU (Graphics Processing Unit)를 이용하고 있다. 그러나 GPU 기반의 소프트웨어 방식은 하드웨어를 변경할 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점으로 인해 높은 수준의 판단이나 작업을 요구하는 경우에는 이에 적합한 높은 사양의 GPU가 필요하며, 이러한 경우에는 인공지능 작업을 처리하는 그래픽 카드로 교체해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 HDL (Hardware Description Language)을 이용하여 반도체 내부의 회로를 변경할 수 있는 FPGA (Field Programmable Gate Array)를 기반으로 한 신경망 회로를 이용하여 합성곱 신경망 기반의 인공지능 시스템을 구현하고자 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.569-578
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• 2016

PLC (Programmable Logic Controller)는 원자력 발전소의 디지털 제어시스템의 개발을 위해 널리 사용되어왔지만 복잡성의 증가와 유지보수 비용 등의 문제로 인해 FPGA (Field Programmable Gate Array) 기반 제어시스템이 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 PLC 개발자가 FPGA 기반 제어시스템을 개발하기 위해서는 FPGA 개발을 위한 언어를 사용해야 하고 기존의 PLC 개발에서 획득한 노하우 및 지식의 재사용을 어렵게 만든다는 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 PLC 소프트웨어 개발을 위한 언어 중 하나인 FBD (Function Block Diagram)를 FPGA 개발을 위한 하드웨어 기술 언어 중 하나인 VHDL로의 자동 변환을 위한 방법과 이를 기반으로 개발한 자동 변환 도구인 FBDtoVHDL을 소개한다. 본 연구에서 소개하는 FBDtoVHDL 도구를 사용하여 FBD를 VHDL로 자동 변환함으로써 PLC 개발자는 하드웨어 기술 언어에 대한 지식이 없이도 FPGA 개발하는 것이 가능하다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.59-60
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• 2007

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.115-120
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• 2002

본 논문은 Field Programmable Gate Array (FPGA)와 디지털 신호처리 소자를 이용한 IS-95 CDMA신호 처리기 FPGA와 고속의 ADC/DAC를 이용한 기저대역과 중간주파수(IF)의 디지털 변환기 그리고 주파수 상·하향 변환기를 구현하였다. IS-95 CDMA 채널 처리기는 짧은 PN 코드 발생기와 왈쉬 코드 발생기로 파일롯 채널의 신호를 발생시킨다. 디지털 IF는 FPGA, 디지털 송·수신 신호처리 소자와 고속의 ADC/DAC로 구성하였다. 주파수 상·하향 변환기는 필터, 믹서, 디지털 감쇠기와 PLL로 구성되어 중간주파수(IF)와 RF 주파수를 변환하였다. 이 구현된 시스템은 IS-95 CDMA 기지국 장비 등에 장착할 수 있다.