• 제목/요약/키워드: HDL설계

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XRF시스템용 효율적인 Trapezoidal 필터 및 최대값 검출 회로 설계 (Design of Efficient Trapezoidal Filter and Peak Value Detection Circuit for XRF Systems)

  • 박철암;정진균
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.138-144
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    • 2013
  • XRF 시스템에서 디지털 방식으로 펄스를 합성하는 기술은 현재 다양하게 발전 되면서 기존의 아날로그 방식을 대신하고 있다. XRF 시스템에서는 펄스의 높이를 분석하기 위해 주로 trapezoidal 필터를 사용한다. 본 논문에서는 trapezoidal 필터의 하드웨어 구현을 위한 효율적인 구조를 제안한다. 또한 측정 오차가 기존 알고리즘에 의한 오차의 절반으로 감소되면서 효율적인 하드웨어 구현이 가능한 최대값 검출 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 하드웨어 언어인 Verilog HDL로 설계하고 FPGA로 구현하였으며 테스트보드를 제작하여 성능을 검증하였다.

모바일 벡터 그래픽을 위한 OpenVG 가속기 설계 (Design of Open Vector Graphics Accelerator for Mobile Vector Graphics)

  • 김영옥;노영섭
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1460-1470
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    • 2008
  • 최근 휴대용 기기의 성능이 향상되면서 다양한 형태의 메뉴 구성과, 메일 및 이차원 지도 등의 표현에 벡터 그래픽을 많이 도입하고 있다. 본 논문은 모바일 기기에서 많이 사용되고 여는 이차원 벡터의 처리 기술인 OpenVG (Open Vector Graphics)의 하드웨어 가속기를 제안했다. 제안된 하드웨어 가속기는 그래픽에서 처리가 빈번한 렌더링(rendering)의 각 기능을 분석하여 하드웨어 구현에 적합하도록 나누고, 그 알고리즘을 설계 및 검증하여 HDL (Hardware Description Language)로 FPGA (Field Programmable Gate Array)에 이식하여 구현되었으며, 알렉스 처리기에 비하여 약 4배의 빠른 처리속도를 보였다.

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묵시적 가중 예측기법을 이용한 저 메모리 대역폭 인터 예측기 설계 (Design of a Low Memory Bandwidth Inter Predictor Using Implicit Weighted Prediction Technique)

  • 김진영;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2725-2730
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 인코더의 성능 향상을 위해 다중 참조 프레임 기법과 묵시적 가중 예측 기법을 이용하고 낮은 외부 메모리 접근율을 위해 이전 참조 프레임 데이터를 재사용하는 인터 예측기 하드웨어 구조를 제안한다. 참조 소프트웨어JM16.0과 비교하여 참조 프레임 접근율이 약 24%만큼 감소하고 참조 영역 메모리가 약 46%만큼 감소하였다. 통합 구조는 Verilog HDL로 설계되고 Magnachip 0.18um공정으로 합성한 결과 게이트 수는 약 2,061k 이고 91Mhz로 동작한다.

경로 메트릭 데이터의 효율적인 관리를 통한 고성능 비터비 디코더 회로 설계 (Design of High-performance Viterbi Decoder Circuit by Efficient Management of Path Metric Data)

  • 김수진;조경순
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권7호
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    • pp.44-51
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    • 2010
  • 본 논문은 고성능 비터비 디코더 회로 구조를 제안한다. 제안하는 비터비 디코더는 가지 값의 특징을 이용하기 때문에 추가적인 메모리를 사용하지 않고 가지 메트릭을 계산할 수 있다. 또한 빠른 합-비교-선택 연산을 위해 경로 메트릭 데이터를 SRAM과 레지스터에 적절하게 재배열함으로써 디코더 전체의 속도를 75%까지 향상시킨다. 제안하는 비터비 디코더 회로를 Verilog HDL로 설계하였으며 130nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 게이트 수준 회로로 합성하였다. 제안하는 회로는 8,858개의 게이트로 구성되며 회로의 최대 동작 주파수는 130MHz이다.

내장형 제어 RISC코어를 위한 효율적인 랜덤 벡터 기능 검증 방법 (Efficient Verification Method with Random Vectors for Embedded Control RISC Cores)

  • 양훈모;곽승호;이문기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.735-745
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    • 2001
  • 범용성이란 측면은 프로세서의 설계 과정 중 기능 검증의 중요도를 크게 부각시킨다. 따라서 본 논문은 기존 시뮬레이션 방법과 병행하여 기능 검증의 효율성을 높일 수 있는 효율적인 랜덤 벡터 기능 검증 방법을 제시한다. 본 기능 검증 방법은 내장형 제어 RISC 코어에 적합하며 실제 연세대학교와 삼성전자가 공동 개발한 32비트 프로세서인 CalmRISCTM-32의 코어 기능 검증에 적용하여 효율성을 확인한 바 있다. 본 기능 검증 방법은 클락 기반의 명령어 수준 시뮬레이터를 개발하여 이를 참조 모델로 삼고 랜덤 벡터로 이루어진 워크로드에 대해 HDL 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 오류 검출을 수행하며 일반적인 테스트 벡터로써 발견하기 어려운 오류 유형을 보완하는 동시에 설계자에게 새로운 오류 유형의 기준을 제시하는 효과를 지닌다.

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ECC 연산을 위한 가변 연산 구조를 갖는 정규기저 곱셈기와 역원기 (Scalable multiplier and inversion unit on normal basis for ECC operation)

  • 이찬호;이종호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권12호
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    • pp.80-86
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    • 2003
  • 타원곡선 암호(Elliptic Curve Crypto-graphy : ECC)는 기존의 어떤 공개키 암호 시스템보다 우수한 비트 당 안전도를 제공하고 있어 최근 큰 관심을 끌고 있다. 타원곡선 암호 시스템은 보다 작은 키 길이를 갖고 있어 시스템의 구현에 있어서 작은 메모리 공간과 적은 처리 전력을 필요로 하므로 다른 암호화 방식에 비해 임베디드 어플리케이션에 적용하는데 유리하다 본 논문에서는 제곱 연산이 용이한 정규기저로 표현된 유한체에서의 곱셈기를 구현하였다. 이 곱셈기는 타원곡선 암호에서 사용되는 GF(2/sup 193/) 상에서 구현하였고, Massey와 Omura가 제시한 병렬 입력-직렬 출력 곱셈기의 구조를 변형하여 출력의 크기와 설계면적을 조절할 수 있다. 또한 제안한 곱셈기를 적용하여 정규기저 역원기를 구현하였다. 곱셈기와 역원기는 HDL을 이용하여 설계하구 0.35㎛ CMOS 셀 라이브러리를 이용하여 구현하였으며 시뮬레이션을 통해 동작과 성능을 검증하였다.

HLS를 이용한 텔레메트리 표준 106-17 LDPC 부호기 설계 (Telemetry Standard 106-17 LDPC Encoder Design Using HLS)

  • 구영모;이운문;김복기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.831-835
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    • 2020
  • HLS는 C/C++ 언어로 기술된 소스 코드로부터 자동으로 HDL 코드를 생성하므로 타이밍이나 제어가 간단하고 하드웨어 구조를 쉽게 변경할 수 있어 FPGA 시스템 개발 기간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 Xilinx사의 Vivado HLS를 이용하여 텔레메트리 표준 106-17 LDPC 부호기를 설계할 때 간단한 코드 수정으로 목적에 맞는 구조 변경의 용이함을 보이고 Spartan-7 xc7s100 디바이스를 타겟으로 합성하여 throughput과 하드웨어 복잡도 등의 결과를 비교하였다.

Depth Image 추출용 CORDIC 기반 위상 연산기의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of CORDIC-based Phase Calculator for Depth Image Extraction)

  • 구정윤;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.279-282
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    • 2012
  • 본 논문에서는 3차원 영상처리용 TOF(Time-Of-Flight) 센서의 거리 측정을 위한 위상 연산기 하드웨어 구조를 제안한다. 설계된 위상 연산기는 CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) 알고리듬의 vectoring mode를 이용하여 arctangent 연산을 수행하며, 처리량을 증가시키기 위해 pipelined 구조를 적용하였다. 고정 소수점 MATLAB 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적 비트 수와 반복 횟수를 결정하였다. 설계된 CORDIC 기반 위상 연산기는 Verilog HDL로 RTL 수준으로 모델링되었으며, MATLAB/Simulink와 FPGA 연동을 통해 가상의 3차원 데이터를 복원하였으며, 이를 통해 하드웨어 동작을 검증하였다.

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128비트 LEA 암호화 블록 하드웨어 구현 연구 (A Study on Hardware Implementation of 128-bit LEA Encryption Block)

  • 윤기하;박성모
    • 스마트미디어저널
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    • 제4권4호
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    • pp.39-46
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    • 2015
  • 본 논문은 사물인터넷 보안용 경량 암호 알고리듬 중, '128비트 블록 암호 LEA'의 암호화 블록 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 라운드 함수 블록과 키 스케줄 블록은 높은 처리성능을 위하여 병렬회로로 설계되었다. 암호화 블록은 128비트의 비밀키를 지원하며, FSM 방식과 24/n단계(n = 1, 2, 3, 4, 8, 12) 파이프라인 방식으로 설계되었다. LEA-128 암호화 블록을 Verilog-HDL로 모델링하여 FPGA 상에서 구현하고, 합성결과로부터 최소면적 및 최대처리성능을 제시한다.

초경량 블록암호 PRESENT-80/128의 하드웨어 구현 (A Hardware Implementation of Ultra-Lightweight Block Cipher PRESENT-80/128)

  • 조욱래;김기쁨;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.430-432
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    • 2015
  • 80/128-비트의 마스터키를 지원하는 초경량 블록암호 PRESENT-80/128의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. PRESENT 알고리듬은 SPN (substitution and permutation network)을 기반으로 하며 31번의 라운드 변환을 갖는다. 64-비트 데이터 패스를 갖는 단일 라운드 변환 회로를 이용하여 31번의 라운드가 반복처리 되도록 하였으며, 암호화/복호화 회로가 공유되도록 설계하였다. Verilog HDL로 설계된 PRESENT 프로세서를 Virtex5 XC5VSX-95T FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. 최대 275 Mhz 클록으로 동작하여 550 Mbps의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.

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