• 제목/요약/키워드: Hardware-Software Co-design

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SystemC를 이용한 SOC 설계 방법 (A SOC Design Methodology using SystemC)

  • 홍진석;김주선;배점한
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.153-156
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    • 2000
  • 본 논문은 SystemC의 특징과 어떻게 SOC 설계 방법에 응용될 수 있는지 고려한다. 먼저, 기존 개발된 시스템 알고리듬을 기초로 하여 SystemC로 기능 블럭과 인터페이스를 분리하여 정의한다 이렇게 정의된 기능 블록과 인터페이스를 모듈화하고 묶어서 실행 가능한 사양을 만들어 충분한 기능 검증을 수행한다. 두번째로 S/W로 구현할 부분과 H/W로 구현할 부분을 나누어, S/W 부분의 인터페이스는 사이클 정확도를 갖도록 기술하며 기능 블럭은 기존 S/W 개발 환경을 사용하여 구현한다 H/W 부분의 IO 는 다양한 추상화단계로 이벤트를 기술하고 내부 동작은 기능에 기반을 두고 작성한다. 이 사양이 만족해야 할 시스템 요구 성능을 발휘하도록 성능분석을 수행하고, 이 결과가 S/W, H/W 분할 과정과 인터페이스 구체화 과정에 영향을 미친다. 시스템 성능을 내는 이 사양을 기초로 하여 사이클 정확도를 갖는 H/W 부분은 변환 프로그램을 이용하거나 직접 HDL RTL 설계로 변환한다. 이 방법은 기존 C/C++ 프로그램 개발자와 VHDL/Verilog 설계자가 쉽게 적응할 수 있어 기존 ASIC 개발자가 저렴한 비용으로 시스템 통합 설계 및 검증을 통하여 SoC를 개발하고자 할 때 특히 더 적합하다.

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분산 개방형 EMS 설계 (Design of Open Distributed EMS)

  • 이지영;신철균;이석진;최양석;이정호;김수일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.767-771
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    • 1997
  • The standards and technologies developed by the standard organizations and industry consortiums, which are being driven by the computer industry and are making the foundations of the open distributed systems are presented. Its benefits and impacts on EMS industry are described. This paper contains software architecture of open distributed system software. The proposing software architecture is aiming to develop all software highly versatile and open to third party hardware and software, and able to have the incremental modifications and additions.

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임베디드시스템에 기반을 둔 시스템온칩 구성에 관한 연구 (A Study on Constructing the System-on-Chip based on Embedded Systems)

  • 박춘명
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.888-889
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    • 2015
  • 본 논문에서는 입베디드세스템에 기초를 둔 시스템온칩을 구성하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 이전의 방법에 비해 좀 더 콤팩트하고 효과적이다. 이 방법은 높은 수행시뮬레이션을 요구하고 하드웨어/소프트웨어 통합설계 툴을 사용하여 구현을 위한 실행 가능한 규격화된 적절함을 요구한다. 시스템 인터페이스 처럼 이미 존재하고 있는 부품의 재사용은 지원되지만, 작업 이후는 단지 하드웨어/소프트웨어 통합설계 툴의 프로그램에 의해 수행되어진다. 실제 설계 흐름은 모든 프로세스를 통하여 요구되는 구현으로부터 모든 설계 단계 사이의 궤환을 허용하게끔 설명되어진다. 향후 좀 더 진보된 임베디드시스템에 기초를 둔 시스템온칩을 구성하는 방법이 요구된다.

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JBIG2 허프만 부호화기의 하드웨어 설계 (Hardware Design for JBIG2 Huffman Coder)

  • 박경준;고형화
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.200-208
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    • 2009
  • JBIG2는 차세대 이진 영상의 압축 표준으로서 차세대 팩스가 실용화되기 위해서는 임베디드 장비에서 사용가능한 하드웨어 모듈의 제작이 필수적이다. 본 논문에서는 JBIG2의 부호화에서 핵심이 되는 고속허프만 부호화기의 하드웨어 모듈을 제안하였다. 모두 15개의 허프만 부호화 테이블을 메모리에 저장하여 선택적으로 이용하도록 하였다. 본 논문은 최소의 필요 데이터만을 이용하여 허프만 부호화를 하도록 설계하여 효율적으로 메모리를 사용함으로써 고속의 처리가 가능하도록 제안하였다. 설계된 허프만 부호화기는 Xilinx의 Virtex-4 FPGA칩에 포팅하여 임베디드 보드상에서 Microblaze코어를 이용한 소프트웨어 모듈의 연동 실행이 가능하도록 구현하였다. 설계된 허프만 IP모듈은 시뮬레이션과 연동 실험 및 검증을 통하여 성공적으로 동작함을 확인하였다. 효율적 메모리 이용에 의한 하드웨어 설계로 임베디드 시스템 상에서 소프트웨어만으로 실행한 것 보다 10배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다.

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하드웨어 소프트웨어 Co-Design을 통한 MP3 부호화 칩 설계 (MP3 Encoder Chip Design Based on HW/SW Co-Design)

  • 박종인;박주성;김태훈
    • 한국음향학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.61-71
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    • 2006
  • MP3 부호화 칩을 하드웨어와 소프트웨어 Co-design 개념을 이용하여 설계하고 칩으로 제작하였다. 소프트웨어적인 측면에서 MP3 부호화과정에서 계산량이 가장 많은 distortion control loop를 scale factor pre-calculation을 통하여 계산량을 $67\%$까지 줄였다. 하드웨어적인 측면에서 고속연산이 가능한 32비트 부동소수점 DSP 코어와 Fn (Fast Fourier Transform) 블록의 하드웨어 구현을 통하여 계산량을 줄였다. 설계된 칩을 하드웨어 에뮬레이션을 통하여 검증한 후 0.25um CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작된 칩의 크기는 $6.2{\time}6.2mm^2$이었으며, 제작된 칩은 테스트 보드상에서 정성적 정량적인 측면에서 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

Digital Audio Effect System-on-a-Chip Based on Embedded DSP Core

  • Byun, Kyung-Jin;Kwon, Young-Su;Park, Seong-Mo;Eum, Nak-Woong
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.732-740
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    • 2009
  • This paper describes the implementation of a digital audio effect system-on-a-chip (SoC), which integrates an embedded digital signal processor (DSP) core, audio codec intellectual property, a number of peripheral blocks, and various audio effect algorithms. The audio effect SoC is developed using a software and hardware co-design method. In the design of the SoC, the embedded DSP and some dedicated hardware blocks are developed as a hardware design, while the audio effect algorithms are realized using a software centric method. Most of the audio effect algorithms are implemented using a C code with primitive functions that run on the embedded DSP, while the equalization effect, which requires a large amount of computation, is implemented using a dedicated hardware block with high flexibility. For the optimized implementation of audio effects, we exploit the primitive functions of the embedded DSP compiler, which is a very efficient way to reduce the code size and computation. The audio effect SoC was fabricated using a 0.18 ${\mu}m$ CMOS process and evaluated successfully on a real-time test board.

시스템 레벨 설계에서 리팩토링을 적용한 단계적 상세화 (A stepwise refinement method by applying Refactoring in system level design)

  • 김현종;공헌택;김치수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2840-2850
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    • 2011
  • 임베디드 시스템을 설계하기 위해서는 하드웨어 설계와 소프트웨어 설계를 동시에 진행하여 마지막으로 그들을 통합하여 시스템을 구축하는 하드웨어/소프트웨어 공동 설계라는 설계 방법을 사용한다. 본 연구에서는 기존의 임베디드 시스템 설계의 문제점을 분석하고 그 해결 방안으로 SpecC 기술을 이용한 시스템 레벨 설계 방법을 제안한다. 또한 시스템 레벨 설계의 단계적 상세화를 실현하기 위해 소프트웨어 공학의 리팩토링 기술을 적용하여 체계적이고, 구체적인 단계적 상세화 방법을 제시한다.

Design and Implementation of UAV System for Autonomous Tracking

  • Cho, Eunsung;Ryoo, Intae
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권2호
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    • pp.829-842
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    • 2018
  • Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is diversely utilized in our lives such as daily hobbies, specialized video image taking and disaster prevention activities. New ways of UAV application have been explored recently such as UAV-based delivery. However, most UAV systems are being utilized in a passive form such as real-time video image monitoring, filmed image ground analysis and storage. For more proactive UAV utilization, there should be higher-performance UAV and large-capacity memory than those presently utilized. Against this backdrop, this study described the general matters on proactive software platform and high-performance UAV hardware for real-time target tracking; implemented research on its design and implementation, and described its implementation method. Moreover, in its established platform, this study measured and analyzed the core-specific CPU consumption.

Core-A: A 32-bit Synthesizable Processor Core

  • Kim, Ji-Hoon;Lee, Jong-Yeol;Ki, Ando
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권2호
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    • pp.83-88
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    • 2015
  • Core-A is 32-bit synthesizable processor core with a unique instruction set architecture (ISA). In this paper, the Core-A ISA is introduced with discussion of useful features and the development environment, including the software tool chain and hardware on-chip debugger. Core-A is described using Verilog-HDL and can be customized for a given application and synthesized for an application-specific integrated circuit or field-programmable gate array target. Also, the GNU Compiler Collection has been ported to support Core-A, and various predesigned platforms are well equipped with the established design flow to speed up the hardware/software co-design for a Core-A-based system.

SoC 플랫폼에서 태스크 기반의 조립형 재구성이 가능한 네트워크 프로토콜 스택에 관한 연구 (A Study on Reconfigurable Network Protocol Stack using Task-based Component Design on a SoC Platform)

  • 김영만;탁성우
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.617-632
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    • 2009
  • 본 논문에서는 네트워크 포로토콜의 기능 명세를 소프트웨어 및 하드웨어 태스크로 분할한 후에 태스크 단위에서 조립형 재구성이 가능한 네트워크 프로토콜 스택의 설계 기법을 제안하였다. 또한 네트워크 기능을 사용하는 실시간 응용 서비스의 마감시한을 보장하기 위하여 개별 태스크의 마감시한을 보장함과 동시에 각 태스크 간에 교환되는 메시지의 마감시한을 보장하는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 네트워크 프로토콜의 기능을 태스크 단위로 분할한 후에 조립형 재구성이 가능한 소프트웨어 및 하드웨어 기반의 네트워크 프로토콜 태스크로 설게 및 구현할 수 있다. 또한 제아한 실시간 메시지 교환 기법은 마감시한 내에 메시지의 처리를 완료해야 하는 멀티미디어 응용 서비스의 실시간 속성을 만족시킬 수 있다. 본 논문에서는 TCP/IP 프로토콜을 태스크 단위로 분할하여 SoC(System-on-chip) 플랫폼에서 각각 하드웨어 및 소프트웨어 태스크로 구현한 후에 제안한 기법의 성능을 분석한 결과, 응용 서비스가 요구하는 실시간성 만족도를 제공함과 동시에 TCP/IP 프로토콜의 처리 성능도 향상되었음을 확인하였다.

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