• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.881-888
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• 2017

다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제10권3호
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• pp.1-6
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• 2011

In this paper, the IC(Integrated Circuit) for multi-channel synchronous communication was designed by using FPGA and VHDL language. The existing chips for synchronous communication that has been used commercially are composed for one to two channels. Therefore, when communication system with three channels or more is made, the cost becomes high and it becomes complicated for communication system to be realized and also has very little buffer, load that is placed into Microprocessor increases heavily in case of high speed communication or transmission of high-capacity data. The designed IC was improved the function and performance of communication system and reduced costs by designing 8 synchronous communication channels with only one IC, and it has the size of transmitter/receiver buffer with 1024 bytes respectively and consequently high speed communication became possible. It was designed with a communication signal of a form various encoding. To detect errors of communications, the CRC-ITU-T logic and channel MUX logic was designed with hardware logics so that the malfunction can be prevented and errors can be detected more easily and input/output port regarding each communication channel can be used flexibly and consequently the reliability of system was improved. In order to show the performance of designed IC, the test was conducted successfully in Quartus simulation and experiment and the excellence was compared with the 85C3016VSC of ZILOG company that are used widely as chips for synchronous communication.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3406-3412
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• 2021

A real-time digital time-stamp sorting algorithm used in the In-Beam positron emission tomography (In-Beam PET) is presented. The algorithm is operated in the field programmable gate array (FPGA) and a small amount of registers, MUX and memory cells are used. It is developed for sorting the data of annihilation event from front-end circuits, so as to identify the coincidence events efficiently in a large amount of data. In the In-Beam PET, each annihilation event is detected by the detector array and digitized by the analog to digital converter (ADC) in Data Acquisition Unit (DAQU), with a resolution of 14 bits and sampling rate of 50 MS/s. Test and preliminary operation have been implemented, it can perform a sorting operation under the event count rate up to 1 MHz per channel, and support four channels in total, count rate up to 4 MHz. The performance of this algorithm has been verified by pulse generator and ²²Na radiation source, which can sort the events with chaotic order into chronological order completely. The application of this algorithm provides not only an efficient solution for selection of coincidence events, but also a design of electronic circuit with a small-scale structure.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.37-47
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• 2004

스마트카드의 응용 분야가 점차 확대됨에 따라 개인 정보에 대한 보안을 어떻게 유지할 것인가의 문제가 최근 가장 큰 이슈가 되고 있다. 스마트카드의 보안 기술은 암호 알고리즘을 이용한다. 빠른 속도의 암호화와 보다 안전한 암호화 처리를 위해 암호 알고리즘의 하드웨어화가 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 스마트카드 칩 설계 시 가장 중요하게 고려되어야 할 칩 면적을 최소화하기 위하여 라운드 키 레지스터를 사용하지 않는 라운드 키 생성 블록과 한 개의 라운드 함수 블록을 반복 사용하는 구조를 이용하였다. SEED의 F함수와 라운드 키 생성에 사용되는 총 5개의 G 함수를 1개의 G함수로 구현하여 순차적으로 이용하도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 SEED 프로세서는 1라운드의 동작을 7개의 부분 라운드로 나누고, 클럭마다 하나의 부분라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 제안한 SEED 프로세서는 기능적 시뮬레이션을 통해 한국정보보호진흥원에서 제공한 테스트 벡터와 동일한 결과를 출력됨을 확인하였으며, 합성 및 FPGA 테스트 보드를 이용하여 기존 SEED 프로세서와의 성능을 비교한 결과 면적이 최대 40% 감소하였음을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.93-101
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• 2001

본 논문에서는 DTV, TV-PIP, PC-video, camcorder, videophone 등에 널리 웅용되고 있는 영상 축소기를 제안한다. 제안된 영상 축소기는 2차원 위상 교정 디지털 필터를 이용한 고성능/고화질의 축소이미지를 제공하는 영상 축소기이다. 본 논문에서는 기존 제품에 웅용된 영상 축소기 방식인 Pixel-drop 방식, Upsampling 방식 및 Scaler32 방식의 문제점들을 모두 보완하는 엘리어싱 노이즈 제거 방법과 하드웨어 부담을 최소화한 방법인 디지털 필터의 위상 특성을 웅용한 축소원리를 설명할 것이다. 또한, 제안된 영상 축소기의 성능이 Scaler32 방식보다 우수함을 최종 시뮬레이션 결과(축소 영상)를 Scaler32 방식에 의한 결과와 비교하여 그 타당성을 증명할 것이다. 본 논문에서 제안된 영상 축소기는 라인메모리, 수직축 축소기, 수평축 축소기 및 FIFO로 크게 4블럭으로 구성되어 있다. 또한, 시스템 면적의 최소화를 위해 사용된 필터의 계수는 덧셈기와 천이기로 구현이 가능하며, 필터는 MUX-adder 형태의 구조를 가진다. 그리고, 보상 필터의 추가로 인한 필터의 대역제한폭이 영상 대역제한폭인 6MHz 까지 향상되어 원영상의 고주파 성분의 손실이 최소화된다. 제안된 영상 축소기는 하드웨어 언어인 Verilog-HDL로 설계되고, Cadence로 검증된다. 그리고, 회로 합성은 Synopsys 합성기로 합성되며, 레이아웃은 Mentor에서 수행된다. 사용되는 칩 마스터는 4,500$\mu\textrm{m}$$\times$4,500$\mu\textrm{m}$이며, 실제 레이아웃 크기는 2,528$\mu\textrm{m}$$\times$3,237$\mu\textrm{m}$이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3235-3245
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• 1996

이산스펙트럽(Spread Spectrum) 통신 시스템에 사용되는 DDFS(Direct Digital Frequency Synthesizer)는 짧은 천이시간과 광대역의 특성을 요구하고, 전력소모도 적어야 한다. 이를 위해서 본 연구의 DDFS는 파이프라인 구조의 위상 가산기와 4개의 sine ROM을 병렬로 구성하여, 단일 sine ROM으로 구성된 DDFS에 비해 처리 속도를 4배 개선하였다. 위상 가산기의 위상 잘림으로 나빠지는 스펙트럼 특성은 위상 가산기 구조와 같은 잡음 정형기를 사용하여 보상하였고, 잡음 정형기의 출력 중 상위 8-bit만을 sine ROM의 어드레스로 사용하였다. 각각의 sine ROM은 사인 파형의 대칭성을 이용하여, 0 ~ $\pi$/2 사인 파형의 위상, 진폭 정보를 저장함으로 0 ~ 2$\pi$ 사인 파형의 정보를 갖는 sine ROM에 비해 크기를 크게 줄였고, 어드레스의 상위 2-bit를 제어 비트로 사용하여 2$\pi$의 사인 파형을 조합했다. 입력 클럭을 1/2, 1/4로 분주하여, 1/4 주기의 낮은 클럭 주파수로 대부분의 시스템을 구동하여, 소비 전력을 감소시켰다. DDFS 칩은 $0.8{\mu}$ CMOS 표준 공정의 게이트 어레이 기술을 이용ㅇ하여 구현하였다. 측정 결과 107MHz의 구동 클럭에서 안정하게 동작하였고, 26.7MHz의 최대 출력 주파수를 발생시켰다. 스펙트럼 순수도(Spectral purity)는 -65dBc이며, tuning latency는 55 클럭이다. DDFS칩의 소비 전력은 40MHz의 클럭 입력과 5V 단일 전원을 사용하였을 때 276.5mW이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권1호
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• pp.28-37
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• 2010

본 논문에서는 FPGA와 VHDL을 이용하여 다채널 비동기 통신용 IC를 설계하였다. 기존에 상용되고 있는 대부분의 비동기 통신용 IC들은 최대 1~2채널(Channel)로 구성되어 있다. 따라서 2채널 이상의 통신 시스템을 구성할 때 원가가 높아지고 구현하기도 복잡해진다. 그리고 매우 적은 송수신 버퍼(Buffer)를 가지고 있으므로 고속으로 대용량의 데이터를 전송할 경우 마이크로프로세서에 걸리는 부하가 많아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 비동기 통신 채널 8개를 단 한개의 IC로 설계하여 원가 절감 및 기능과 성능을 향상 시키도록 설계하였으며, 송수신 버퍼의 크기를 각각 256 바이트로 설계함으로써 고속의 통신을 가능하게 하였다. 또한 통신시 오동작을 방지하기 위해 디지털(Digital) 필터 및 첵섬(Check-sum) 로직을 설계하여 신뢰성을 향상시켰으며, 채널 먹스 로직을 설계하여 각 채널별 입/출력을 자유롭게 선택하도록 하여 통신 채널에 대한 입/출력 포트를 유연하게 사용할 수 있도록 설계하였다. 이와 같이 설계된 다채널 비동기 통신 IC를 ALTERA사의 Cyclone II Series EP2C35F672C8과 QuartusII V8.1을 이용하여 로직을 합성 및 시뮬레이션 하였다. QuartusII 시뮬레이션과 실험에서 성공적으로 수행되었으며, 설계된 IC의 우수성을 보이기 위해 비동기 통신 칩으로 많이 사용되고 있는 TI(Texas Instruments)사의 TL16C550A, ATMEL사의 ATmega128 범용 마이크로 콘트롤러와 수행시간 및 성능을 비교하여 본 논문에서 설계된 다채널 비동기 통신용 IC의 우수함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권6호
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• pp.347-356
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• 2007

프로세서의 파이프라인 길이가 점차 길어지고 한 사이클에 이슈되는 명령어의 수가 증가함에 따라, 분기 예측기의 정확도는 프로세서의 성능에 상당한 영향을 미치게 되었다. 또한, 내장형 프로세서를 설계하는데 있어서는 전력 효율성이 가장 중요한 설계 고려 사항 중 하나가 되었다. 그러므로, 내장형 프로세서의 분기 예측기를 설계할 때에는 성능과 전력 효율성이 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 gshare 분기 예측기가 적용된 내장형 프로세서에서 선택적인 BTB (Branch Target Buffer) 접근을 가능하게 하는 저전력 분기 예측기를 제안하고자 한다. 제안하는 분기 예측기 내에서 BTB는 직전 명령어가 테이큰 (Taken) 분기로 예측되지 않는 경우에는, PHT (Pattern History Table)의 예측 결과가 테이큰인 경우에만 접근된다. PHT의 예측 결과가 테이큰인 분기 명령어의 경우에만 다음에 인출될 명령어의 주소를 BTB 접근을 통해 얻은 주소로 결정하기 때문이다. 물론, 이와 같은 선택적인 BTB 접근으로 인하여 성능 저하가 발생하는 것을 방지하기 위해 직전 명령어가 테이큰분기로 예측된 경우에는 PHT의 예측 결과에 관계없이 BTB는 항상 접근된다. 선택적인 BTB 접근을 하기 위해, 제안하는 분기 예측기 내의 PHT는 기존 분기 예측기의 PHT와 비교하여 1 사이클 일찍 접근되도록 구현한다. 1 사이클 빠른 접근을 위해 제안하는 PHT는 한 번의 접근을 통해 두 개의 예측 결과를 동시에 얻어오게 구현하고, 이를 통해 PHT의 접근 횟수도 줄임으로써 분기 예측기의 전력 소모를 줄이는 효과 또한 얻게 된다. 제안하는 분기 예측기는 하드웨어 오버헤드나 예측 정확도의 감소 없이 전력 소모를 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 실험 결과에 따르면, 제안하는 분기 예측기는 기존의 분기 예측기와 비교하여 $35{\sim}48%$의 전력 소모를 줄이는 결과를 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.363-369
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• 2021

본 논문에서는 텔레메트리 시스템을 위한 가변 컷 오프 주파수 및 가변 샘플레이트 특성을 지니는 저면적 다채널 디지털 필터구조를 제안한다. 제안하는 디지털 필터는 임의의 컷 비율에 대해 필터 뱅크의 추가적인 설계 없이 컷 오프 주파수와 샘플레이트를 가변적으로 사용할 수 있는 필터 뱅크를 구현함으로써 하드웨어 면적을 줄일 수 있었다. 또한, 멀티플렉서 (MUX; Multiplexer) 컨트롤을 통해 통과하는 필터의 개수에 따라 샘플레이트를 가변적으로 선택할 수 있는 구조를 제안한다. 제안하는 디지털 필터는 Quartus의 FIR (finite impulse response) IP (intellectual property)의 TDM (time division multiplexing)을 이용함으로써, TDM을 사용하지 않았을 때보다 면적이 큰 DSP (digital signal processing) 블록을 80개에서 1개로 줄일 수 있었다. Kaiser 창 함수를 이용하여 Matlab을 통해 필터의 차수와 계수를 계산하였으며, VHDL (very high speed integrated circuits hardware description language)을 통해 하드웨어로 구현하였다. 텔레메트리 시스템에 적용 후, 실험 결과를 통해 제안하는 디지털 필터가 정상적으로 동작하고 있음을 확인하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권3호
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• pp.605-610
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• 2003

인삼, 호장근, 상산 등에서 분리한 성분들이 HL60, HL-60, Jurkat, Molt-4에 대한 억제작용이 있는 것으로 조사되었고, 익모초의 Leonunrine, 대청엽의 Indirubin, 천문동의 Aspargus polysaccharideA.B.C.D, 백합의 Colchicnamile, 익모초의 Lenunrine, 산두근, 자초근 추출물이 여러유형의 백혈병 환자에 대한 백혈병 억제효과가 있는 것으로 조사되었으며, mouse의 P388, L1210, L615, L120, S-180 등에 항 백혈병 효과가 있는 것으로는 완화, 로회, 원지, 오수유, 파두, 뇌공등, 석산, 백출, 단삼, 산약, 목단피, 청대, 감초, 당귀에서 분리한 성분들이 있으며 백굴채, 마전자, 가시오가피, 천초 추출물들이 동물실험에서 항암작용이 있는 것으로 조사되었다. 또 천연물에서 분리한 성분이 항백혈병 작용이 있는것으로는 ginsenoside Ro, ginseonoside Rh2, Emodin, Yuanhuacine, Aleemodin, phorbocdiester, Triptolide, Homolycorine, Atractylol, Colchicnamile, Paeonol, 당귀다당체, Aspargus polysaccharideABCD, Indirubin, Leonunrine, Acinosohic acid, Trichosanthin, G2 132, Schizandrin, allicin, Indirubin, cmdiumlactone chuanxiongol, 18A glycyrrhetic acid, Kansuiphorin A, 13 oxyingenol Kansuiphorin B 등이 조사되었고, 추출물이 항 백혈병 작용이 있는 것으로는 원지, 오수유, 백굴채, 대황, 산두근, 마전자, 가시오가피, 천초 등이 조사되었다.