• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권8호
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• pp.43-52
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• 2005

프리스케일러는 PLL(Phase Locked Loop)의 동작속도를 결정하는 중요한 부분으로서 저전력의 요구조건 또한 만족해야 한다. 따라서 프리스케일러에 적용되는 TSPC(True single pulse clocked) D-플립플롭의 설계가 중요하다. 기존의 TSPC D-플런플롭은 출력단의 글리치(glitch) 문제와 클럭의 프리차지(precharge)구간에서 내부노드의 불필요한 방전으로 인한 소비전력이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 프리차지와 방전을 위한 클럭 트랜지스터 패스를 공유함으로서 클럭 트랜지스터의 수를 감소시켰고, 입력 단에 PMOS 트랜지스터를 추가하여 프리차지 구간동안의 불필요한 방전을 차단함으로서 소비전력을 최소화하였다. 또한 출력 단에 mos 트랜지스터를 추가함으로서 글리치 문제를 제거했고, 안정적인 동작을 하는 TSPC D-플립플롭을 제안하였다. 제안된 D-플립플롭을 프리스케일러에 적용시켜 검증한 결과 3.3V에서의 최대동작주파수는 2.92GHz, 소비전력은 10.61mw로 기존의 회로$^[6]$와 비교하였을 때 PDP(Power-Delay-Product) 측면에서 $45.4\%$의 개선된 결과를 얻었다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제52권2호
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• pp.93-101
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• 2003

Scan design is a structured design-for-testability technique in which flip-flops are re-designed so that the flip-flops are chained in shift registers. The scan design cannot be used in a design with scan design rule violations without modifying the design. The most important scan design rule is concerning clock and reset signals to pins of the flip-flops or scan cells. Clock and Reset pins of every scan cell must be controllable from top-level ports. We propose a new technique to re-design gated clocks and resets which violate the scan design rule concerning the clock and reset pins. This technique substitutes synchronous sequential circuits for gated clock and reset designs, which removes the clock and reset rule violations and improves fault coverage of the design. The fault coverage is improved from $90.48\%$ to $100.00\%$, from $92.31\%$ to $100.00\%$, from $95.45\%$ to $100.00\%$, from $97.50\%$ to $100.00\%$ in a design with gated clocks and resets.

• 대한전자공학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.24-27
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• 1975

Transition-Sensitive Flip-Flops(TSFF)에 의하여 원시흐름표로 부터 다입력변화 비동기순서논리회로를 합성하는 하나의 방법을 제안하였다. 목 방법에 의해시 실현한 회로는 Chuang의 그것보다 속도가 빠르다. Chuang의 출력상태를 실현하는 방법은 오진를 범하고 있음을 지적하고 원시흐름표로 부터 출력상태를 제어 여거법에 의해서 간편하게 실현할 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.816-821
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• 2019

듀얼에지 T 플립플롭을 사용하여 카운터 타입의 시간-디지털 변환기를 설계하였다. 시간-디지털 변환기는 공급 전압 1.5volts에서 $0.18{\mu}mCMOS$ 공정으로 설계하였다. 일반적인 시간-디지털 변환기에서 클록의 주기가 T일 때, 입력신호와 클록의 비동기로 인하여 클록의 주기에 해당하는 변환 에러가 발생한다. 그러나 본 논문에서 제안한 시간-디지털 변환기의 클록은 입력신호인 시작신호와 동기화되어 생성된다. 그 결과 시작신호와 클록의 비동기로 인해 발생할 수 있는 변환 에러는 발생하지 않는다. 그리고 카운터를 구성하는 플립플롭은 분해능 향상을 위해 클록의 상승에지와 하강에지에서 동작하는 듀얼에지 플립플롭으로 구성하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권9호
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• pp.1177-1184
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• 1999

본 논문에서는 스캔플립프롭 선택 시간이 짧고 높은 고장 검출률(fault coverage)을 얻을 수 있는 새로운 부분스캔 설계 기술을 제안한다. 순차회로에서 테스트패턴 생성을 용이하게 하기 위하여 완전스캔 및 부분스캔 설계 기술이 널리 이용되고 있다. 스캔 설계로 인한 추가영역을 최소화 하고 최대의 고장 검출률을 목표로 하는 부분스캔 기술은 크게 구조분석과 테스트 가능도(testability)에 의한 설계 기술로 나누어 볼 수 있다. 구조분석에 의한 부분스캔은 짧은 시간에 스캔플립프롭을 선택할 수 있지만 고장 검출률은 낮다. 반면 테스트 가능도에 의한 부분스캔은 구조분석에 의한 부분스캔보다 스캔플립프롭의 선택 시간이 많이 걸리는 단점이 있지만 높은 고장 검출률을 나타낸다. 본 논문에서는 구조분석에 의한 부분스캔과 테스트 가능도에 의한 부분스캔 설계 기술의 장단점을 비교.분석하여 통합함으로써 스캔플립프롭 선택 시간을 단축하고 고장 검출률을 높일 수 있는 새로운 부분스캔 설계 기술을 제안한다. 실험결과 대부분의 ISCAS89 벤치마크 회로에서 스캔플립프롭 선택 시간은 현격히 감소하였고 비교적 높은 고장 검출률을 나타내었다.Abstract This paper provides a new partial scan design technique which not only reduces the time for selecting scan flip-flops but also improves fault coverage. To simplify the problem of the test pattern generation in the sequential circuits, full scan and partial scan design techniques have been widely adopted. The partial scan techniques which aim at minimizing the area overhead while maximizing the fault coverage, can be classified into the techniques based on structural analysis and testabilities. In case of the partial scan by structural analysis, it does not take much time to select scan flip-flops, but fault coverage is low. On the other hand, although the partial scan by testabilities generally results in high fault coverage, it requires more time to select scan flip-flops than the former method. In this paper, we analyzed and unified the strengths of the techniques by structural analysis and by testabilities. The new partial scan design technique not only reduces the time for selecting scan flip-flops but also improves fault coverage. Test results demonstrate the remarkable reduction of the time to select the scan flip-flops and high fault coverage in most ISCAS89 benchmark circuits.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권4호
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• pp.43-53
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• 2002

본 논문에서는 전하 공유와 글리치 문제를 최소화한 새로운 동적 D-플립플롭을 제안하고, 이를 이용하여 128/129 분주 프리스케일러(prescaler)를 설계한다. 전하 공유 문제와 글리치 문제를 최소화함으로써 회로 동작의 신뢰도를 향상시켰으며 스위칭 트랜지스터의 공유로 전류 path를 줄여 저전력 특성을 얻을 수 있다. 또한 제안된 동적 D-플립플롭은 안정된 edge-trigger 동작을 보장하도록 설계되었다. 제안된 플립플롭의 성능 평가를 위해 $0.6{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 128/129 분주 프리스케일러를 구성하였다. 5V 공급전압에서 최대 1.97GHz의 주파수까지 동작함을 확인하였으며 이때의 전류 소모는 7.453mA였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.1-9
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• 2006

System-On-Chip(SoC) 설계에서 글로벌 와이어는 성능에 큰 영향을 끼친다. 이 때문에 플림플롭이나 래치를 사용한 와이어 파이프라이닝이 필요하게 되었다. 래치는 플립플롭에 비해 타이밍 제약이 유연하므로 래치 파이프라이닝이 플립플롭에 비해 클락 주기를 더 작게 할 수 있다. 리타이밍은 회로의 메모리 요소를 이동시켜 최적화된 클락 주기를 얻는 방법이다. SoC 리타이밍은 기존의 게이트 레벨 리타이밍과 달리 SoC 회로를 대상으로 한다. 본 논문에서는 기존의 플립플롭을 사용한 SoC 리타이밍 방법을 래치를 사용한 경우에도 적용할 수 있게 확장 시켰다. 본 논문에서는 래치를 사용한 SoC 리타이밍 문제를 해결하기 위해 MILP로 식을 세우고, 이를 고정점 계산을 통해 효과적으로 해결 하였다. 실험 결과 본 논문의 방법을 적용할 경우 플립플롭 SoC 리타이밍에 비해 평균적으로 클락 주기를 10% 감소시킬 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제33권3호
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• pp.134-138
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• 2024

In this study, we propose a ternary D flip-flop using tristate ternary inverters for an energy-efficient ternary circuit design of sequential logic. The tristate ternary inverter is designed by adding the functionality of the transmission gate to a standard ternary inverter without an additional transistor. The proposed flip-flop uses 18.18% fewer transistors than conventional flip-flops do. To verify the advancement of the proposed circuit, we conducted an HSPICE simulation with CMOS 28 nm technology and 0.9 V supply voltage. The simulation results demonstrate that the proposed flip-flop is better than the conventional flip-flop in terms of energy efficiency. The power consumption and worst delay are improved by 11.34% and 28.22%, respectively. The power-delay product improved by 36.35%. The above simulation results show that the proposed design can expand the Pareto frontier of a ternary flip-flop in terms of energy consumption. We expect that the proposed ternary flip-flop will contribute to the development of energy-efficient sensor systems, such as ternary successive approximation register analog-to-digital converters.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권2호
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• pp.112-115
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• 2007

A CMOS TDC(time-to-digital converter) is proposed which has a simple cyclic structure. The proposed TDC consists of pulse-shrinking elements, D latches and D flip-flops. The operation is based on pulse-shrinking of the input pulse. The resolution of digital output can be easily improved by increasing the number of the pulse-shrinking elements, D latches and D flip flops. The TDC performance is improved in viewpoints of power consumption and chip area. Simulation results are shown to illustrate the performance of the proposed TDC circuit.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권4호
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• pp.30-37
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• 1998

In this paper, we propose a test generation method for large scale sequential circuits based on circuit partitioning to increase the size of circuits that the implicit product machine traversal (IPMT) method can handle. Our method paratitions a circuit under test into subset circuits with only single output, and performs a partial scan design using the state transtition cost that represents a degree of the connectivity of the subset circuit. The IPMT method is applied to the partitioned partial scan circuits in test generation. Experimental results for ISCAS89 benchmark circuits with more thatn 50 flip-flops show that our method has generated test patterns with almost 100% fault coverage at high speed by use of 34%-73% scanned flip-flops.