• 전자공학회논문지
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• 제51권8호
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• pp.148-155
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• 2014

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC(system on chip)를 이용하여 초음파신호의 포락선을 검출하기 위한 신호처리 시스템을 설계하였다. 설계 툴로 Vivado IDE(integrated design environment)를 이용하여, 초음파 신호처리를 위한 전체 과정을 계층적 블록의 형태로 설계하였다. 제안된 시스템은 Zynq-7010의 내장 ADC, FIR(finite impulse response) 밴드패스 필터, 절대값 계산모듈, FIR 로우패스 필터 및 Kalman 필터 등으로 구성되며, 최종 단으로서 FIR 로우패스 필터를 사용하는 HW design 방식과 Kalman 필터를 사용하는 HW/SW co-design 방식에 대해 성능과 유효성을 비교하였다. 비교결과, 포락선 검출 성능에 있어서는 두 방식이 서로 유사한 특성을 갖지만, 시스템 개발에 소요되는 시간 측면에서는 HW/SW co-design 방식이 HW design 방식에 비해 훨씬 더 효율적임이 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1480-1483
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• 2009

본 논문에서는 H.264 및 AVC 디코더를 ARM-Excalibur를 이용하여 하드웨어(HW:Hardware)와 소프트웨어 (SW:Software)로 병행설계(co-design)하는 방법에 대해서 제안한다. 내장형 프로세서, 메모리, 주변장치 및 논리 회로들을 하나의 칩으로 집적한 SoC(System On-a-Chip)를 하드웨어와 소프트웨어로 분할하여 병행 설계(co-design)하는 방식이 새로운 설계 방법으로 대두되고 있다. 최적화된 분할 방법을 찾는 것이 매우 어렵기 때문에 설계 초기단계에서 빠르게 검증할 필요가 있는데 본 논문에서는 H.264 및 AVC 디코더를 알테라사의 ARM-Excalibur라는 칩을 이용하여 효율적으로 병행 설계하였으며 시스템의 동작속도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.593-605
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어로 경량 암호 HIGHT, PRESENT, PRINTcipher를 설계하고 소프트웨어로 암호 운영모드를 구현하여 대칭키 암호에 대한 효율적인 하드웨어/소프트웨어 통합설계 방법을 제안하였다. 우선 효과적인 통합설계 언어인 GEZEL 기반으로 대칭키 암호를 하드웨어로 구현한 후 FSMD 방식의 각 암호 모듈을 unfolding, retiming 등 하드웨어 최적화 이론을 적용하여 성능을 향상시켰다. 또한, 8051 마이크로프로세서에 대칭키 암호 운영모드를 C언어로 구현하여 서로 다른 운영모드를 지원하는 다양한 플랫폼에 적용할 수 있게 하였다. 이때 하드웨어/소프트웨어간의 신뢰성 있는 통신 확립과 통신 간 발생할 수 있는 시간 지연을 막기 위하여 하드웨어의 통신 코어와 암호코어를 분리하여 병렬적으로 수행되어 암호화 연산 수행 중에도 메시지를 송/수신 할 수 있도록 처리하는 개선된 handshake 프로토콜을 사용하여 전체적인 성능을 향상시켰다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.117-120
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• 2001

This paper presents a HW/SW co-design environments and its validation for development of virtual component on the 32-bit RISC core which is used in the design of Information-Appliance-On-a-Chip. For the experimental environment, we developed the cycle-accurate instruction set simulator based on SE3208 RISC core of ADChips. To verify the function of RISC core at the cycle level, we implemented the verification environment by grafting this simulator on the Seamless CVE which is a commercial co-verification environment.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.274-279
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• 2009

시스템수준 설계방법론에서 널리 사용하고 있는 설계흐름도는 시스템명세, 시스템수준의 HW/SW 분할, HW/SW 통합설계, 가상 또는 물리적 프로토타입을 이용한 통합검증, 시스템통합으로 구성된다. 본 논문에서는 SystemVerilog와 SystemC를 기반으로 하여 신속한 기능검증이 가능한 native-code 통합검증환경과 클럭수준 검증까지 가능한 계층화 통합검증환경을 각각 구현하였다. Native-code 통합검증환경은 시스템수준 설계언어인 SystemC를 이용하여 HW/SW 분할단계를 수행한 후, SoC 설계의 HW부분과 SW부분을 각각 SystemVerilog와 SystemC로 모델링하여 상호작용을 하나의 시뮬레이션 프로세스로 검증한다. 계층화된 SystemVerilog 테스트벤치는 임의의 테스트벡터를 생성하여 DUT의 모서리 시험을 포함하는 검증환경으로 본 논문에서는 SystemC를 도입하여 다중 상속을 가지는 통합검증환경의 구성요소를 먼저 설계한 후, SystemVerilog DPI와 ModelSim 매크로를 이용하여 SystemVerilog 테스트벤치와 결합된 통합검증환경을 설계한다. 다중 상속은 여러 기초클래스를 결합한 새로운 클래스를 정의하여 코드의 재사용성을 높이는 장점을 가지므로, 본 논문의 SystemC를 도입한 통합검증환경 설계는 검증된 기존의 코드를 재사용할 수 있는 이점을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권3호
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• pp.261-267
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• 2002

SOC(System On a Chip)에 대한 설계에서 설계 생산성을 향상시키기 위해서 가장 시급히 해결해야 할 과제가 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어가지도 함께 동시검증(co-verification)하여야 함으로서 설계검증에 과도하게 투입되는 비용과 시간을 줄이는 것이다. 본 논문에서는 이러한 설계검증 생산성을 효과적으로 높이기 위한 방법으로 HW/SW 동시검증을 수행할 수 있는 대표적인 두 방법들인 동시-시뮬레이션(co-simulation)과 동시-에뮬레이션(co-emulation)을 강하게 결합한 새로운 검증 방법인 집적 동시검증(integrated co-verification) 방법을 제안하였다. 또한, 상용화된 동시검증 툴인 Seamless CVE와 물리적 프로토타이핑 보드를 함께 사용하여 구성한 ARM/AMBA 플랫폼 기반의 집적 동시검증 환경을 직접 구성하고, 이를 이용하여 제안된 검증기법의 유용성을 실험적으로 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.93-99
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• 2017

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC (system on chip)를 이용하여 초음파 신호의 TOF (Time of Flight)를 측정한다. TOF는 특정 거리를 이동하는 데 소요되는 RF (radio frequency) 기준 신호와 초음파 신호의 시간차이로 부터 계산되고, 공기중 초음파의 속도를 곱하여 초음파 이동거리를 알아낸다. 이를 위해 Zynq의 내장 ADC, FIR (finite impulse response) 필터, Kalman 필터로부터 초음파 펄스를 생성하고, RF 인터페이스로부터 RF 기준펄스를 생성한다. Kalman 필터와 RF 인터페이스는 baremetal 멀티프로세싱에 의해 Zynq의 듀얼 프로세서 코어에 c-코드로 프로그래밍하고 나머지 구성 요소들은 Zynq의 FPGA 내에 설계하여, HW/SW co-design을 구현한다. 이를 통해 HW design에 비해 Zynq 자원의 가용률을 낮추고, 설계 시간을 대폭 줄일 수 있었다. 설계 툴로 Vivado IDE (integrated design environment)를 이용하여, 전체 신호처리 시스템을 계층적 블록 다이어그램의 형태로 설계하였다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.31-41
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• 2013

치명적인 사고를 막기 위해 드라이버 졸음 (DD)를 검출하는 다양한 최근 방법이 제안되고있다. 본 논문은 운전자의 눈에 폐쇄 속도를 모니터링 할 수 있는 기능을 AdaBoost 기반 물체 검출 알고리즘에 적용한 DD 탐지 시스템 구현에서 하드웨어/소프트웨어 공동 설계 방법을 제안한다. 소프트웨어 구성 요소는 DD 검출 알고리즘 중에서 필요한 기능성을 완전하게 달성하기 위해 전체적인 제어 및 논리 연산을 구현한다. 반면, 본 연구에서는 DD 검출 알고리즘의 중요한 기능은 처리를 가속화하기 위해 맞춤형 하드웨어 구성 요소를 통해 가속된다. 하드웨어/소프트웨어 아키텍처는 비디오 도터 보드와 알테라 DE2 보드에 구현되었습니다. 제안 된 구현의 성능을 평가하고 몇 가지 최근의 작품을 벤치마킹했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.641-642
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• 2011

본 논문에서는 21세기 정보기술의 중심 중에 한 분야인 하드웨이/소프트웨어 협동설계에 기반을 둔 임베디드시스템 구성에 대해 논의하였다. 이를 위해 본 논문에서는 임베디드시스템의 분류와 그 필요성에 대해 기술하였고, 또한, 임베디드 시스템 구성시에 고려할 사항과 분류에 대해 논의하였다. 그리고 임베디드시스템 모델링에 대해 논의하였다. 제안한 하드웨어/소프트웨어 협동설계에 기반을 둔 임베디드시스템은 최근에 그 중요성이 높아지고 있으며 향 후 많은 분야의 차세대 IT 분야에 접목이 될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1-8
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• 2010

하드웨어-소프트웨어 통합설계에서 다양한 설계제약 조건을 만족하는 임베디드 시스템 개발을 효율적으로 완료하기 위하여 하드웨어와 소프트웨어의 최적분할을 빠른 시간 안에 탐색하는 핵심기술이 필요하다. 본 논문에서는 다양한 하드웨어-소프트웨어 분할에 따른 매핑 조합 중 최적분할에 해당할 수 없는 조합들은 미리 선별하여 탐색대상에서 제외하는 것을 가능하게 하는 맞춤형 매핑 휴리스틱, CHARMS을 제시한다. CHARMS은 응용프로그램의 여러 태스크를 하드웨어 또는 소프트웨어로 매핑하면서, 단위시간 안에 처리되는 태스크의 수인 Parallelism과 일의 양인 Workload 로 Throughput을 예측하고 최적의 분할대상을 선별하는 기존의 휴리스틱보다 향상된 방법으로, 태스크들의 계산 복잡도를 고려하였으며, 설계제약 조건의 중요도를 다양하게 표현할 수 있는 weighted combo-metric을 활용한다. H.263 인코더 설계에서 CHARMS을 이용할 경우 매핑조합의 95.17%를 탐색 대상에서 제외할 수 있었음을 실험을 통하여 보였다.