• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.79-90
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• 2005

본 논문에서는 의사무작위패턴만으로는 생산하기 힘든 결정론적 테스트 큐브의 생산확률을 높일 수 있는 새로운 clustered reconfigurable interconnect network (CRIN) 내장된 자체 테스트 기법을 제안한다. 제안된 방법은 주어진 테스트 큐브들의 신호확률에 기반을 둔 스캔 셀 재배치 기술과 규정 비트(care-bit: 0 또는 1)가 집중된 스캔 체인 테스트 큐브의 생산확률을 높이기 위한 전용의 하드웨어 블록을 사용한다. 테스트 큐브의 생산확률을 최대로 할 수 있는 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing) 기반 알고리듬이 스캔 셀 재배치를 위해 개발되었으며, CRIN 하드웨어 합성을 위한 반복 알고리듬 또한 개발되었다. 실험을 통하여 제안된 CRIN 내장된 자체 테스트 기법은 기존의 연구 결과보다 훨씬 적은 저장 공간과 짧은 테스트 시간으로 $100\%$의 고장검출율을 달성할 수 있음을 증명한다.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.131-139
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• 2013

본 논문은 소프트 CPU 기반의 소형 전장품 설계 및 개발에 대한 것을 다루고 있다. 소프트 CPU는 소프트웨어를 이용한 로직 합성을 통해서 FPGA 내부에 구성되는 마이크로 프로세서이다. 소형 전장품 개발을 위해 소프트 CPU중 Nios-II 프로세서를 적용하여 다양하고, 다시 구성할구 있고, 다시 조립 가능한 하부 모듈로 설계하고 개발하였다. 모듈 구조로 구성하기 위해서 메인 보드와 하부 보드 모두 전원과 데이터 버스가 공통으로 사용할 수 있도록 구성하였고, 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.67-72
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• 1997

본 논문은 저비용이면서 정확한 제어를 수행하는 새로운 퍼지 제어기의 재구성 가능한 FPGA 시스템상의 구현을 다룬다. 제안한 퍼지 제어기 (Fuzzy Logic Controller : FLC)의 시스템 구조와 이의 VHDL 설계 및 시뮬레이션은 다른 논문에 나타나 있다. 제안한 퍼지 제어기의 구현 과정은 다음과 같다. 각 모듈은 VHDL 언어에 의해서 기술된 뒤, Synopsys사의 FPGA 컴파일러에 의해 합성된다. 합성된 각 모듈은 Xilinx사의 XactStep 6.0에 의해 최적화 및 배치, 배선이 이루어진다. 얻어진 Xilinx rawbit 파일은 VCC사의 r2h에 의해 C 언어의 header 파일 형태의 하드웨어 object로 변환된다. C언어 형태의 하드웨어 object를 포함하는 응용 제어 프로그램이 C 컴파일러에 의해 컴파일된 후, 이 실행 파일이 재구성 가능한 FPGA 시스템 상에 다운로드된다. 제안한 퍼지 제어기를 EVCI 보드 상에 동적으로 구현하여 트럭 후진 주차 제어에 사용할 때 걸리는 시간을 Synopsys사의 VHDL 시뮬레이터와 워크스테이션상에서 C언어에 의해 구현하여 트럭 후진 주차 제어에 사용할 때 걸리는 시간을 각각 비교하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.1-7
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• 2008

Magnetic Tunnel Junction (MTJ)는 비휘발성 소자로서 그간 기억소자분야에 국한되어왔으나, 최근 다양한 연구들에 의하여 자기논리 (magneto-logic) 회로에 사용되면서 기존 트랜지스터 기반의 논리연산자를 대체할 수 있는 가능성을 보이고 있으며, 논리회로까지 확장 적용되어 스핀전자공학 분야의 새로운 장을 열 것으로 기대되어지고 있다. 자체 저장 능력을 갖는 MTJ 소자로 구현된 자기논리 회로는 전원이 꺼져도 정보가 그대로 유지되고, 또한, 불 (Boolean) 연산 수행 시 단순한 입력변화만으로 다양한 논리 연산자 구현이 가능한 구조적인 유연성을 보이므로, 물리적으로 완성된 회로 내에서 얼마든지 재구성이 가능한 자기논리 회로를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 단순한 조합논리나 순차논리 회로의 동작을 넘어서, 임의의 3비트 논리회로 동작을 모두 수행할 수 있는 자기논리 회로를 제안한다. 이를 위해 3비트 논리회로 중에서 최대의 복잡성을 갖는 논리회로를 MTJ 소자를 사용하여 설계하였고, 그 동작을 이전 논문에서 제안된 바 있는 macro-model을 보완 적용하여 검증하였다. 제안된 회로는 3비트로 구현할 수 있는 가장 복잡한 논리회로의 동작을 수행할 뿐만 아니라, 전류구동회로의 게이트 신호들을 변화시킴으로써 임의의 3비트 논리 회로의 동작을 모두 수행하는 것이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.10-17
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• 2007

기존의 트랜지스터 기반의 논리 연산자를 비휘발성 소자인 MTJ(Magnetic Tunneling Junction)로 대체하는 자기논리(magneto-logic) 회로는 그동안 기억 소자 분야에만 국한되어온 MTJ를 스핀전자공학 분야의 새로운 응용으로 논리 회로까지 확장하여 적용 가능하게 한다. 자기논리 회로는 회로 면적 면에서 우수하고 전원이 꺼져도 정보를 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 불(Boolean) 연산을 수행함에 있어서 유연성을 보여, 단순히 입력을 바꾸는 것만으로도 한 MTJ 소자로 모든 논리 연산자를 구현 가능하게 한다. 이로써 물리적으로 완성된 회로 내에서, 재구성 가능한 자기논리 회로를 설계할 수 있다. 본 논문에서는 종래의 다층 입력 구조의 MTJ에 비해, 공정이 간단하고, 보다 유연한 함수 구현 능력을 갖는 단층 입력 구조의 새로운 MTJ 소자를 제안하며, 그 예로, 4비트 그레이 카운터를 설계하여 그 동작을 이전 논문에서 제안된 바 있는 macro-model을 보완 적용하여 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권3호
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• pp.165-175
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• 2010

This paper presents a fine-grain supply-voltage-control scheme for low-power FPGAs. The proposed supply-voltage-control scheme detects the critical path in real time with small overheads by exploiting features of asynchronous architectures. In an FPGA based on the proposed supply-voltage-control scheme, logic blocks on the sub-critical path are autonomously switched to a lower supply voltage to reduce the power consumption without system performance degradation. Moreover, in order to reduce the overheads of level shifters used at the power domain interface, a look-up-table without level shifters is employed. Because of the small overheads of the proposed supply-voltage-control scheme and the power domain interface, the granularity size of the power domain in the proposed FPGA is as fine as a single four-input logic block. The proposed FPGA is fabricated using the e-Shuttle 65 nm CMOS process. Correct operation of the proposed FPGA on the test chip is confirmed.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.328-333
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• 2013

Since a slight malfunction of control systems in a nuclear power plant may cause huge catastrophes, such control systems usually have multiple redundancy and reliable features, and their reliability and availability should be analyzed and verified thoroughly. This paper performed the reliability analysis of the SPLC (Safety Programmable Logic Controller) that is under developed as the control systems for the next generation nuclear power plant. One of the key features of SPLC is that it has multiple redundancy modes as faults happen, which means the reliability analysis for one fixed redundant model is not enough to analyze the reliability of SPLC. With considering this reconfigurable concept, FTA (Fault Tree Analysis) was used to capture fault-relationship among sub-modules. The analysis results show that MTTF (Mean Time to Fault) of SPLC is 45,080 hours, which is a about 4.5 times longer than the regulation, 10,000 hours.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.746-753
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• 2001

In this paper, we review the basic concept of Evolvable Hardware first. And we examine genetic algorithm processor and hardware reconfiguration method and implementation. By considering complexity and performance of hardware at the same time, we design genetic algorithm processor using modularization and parallel processing method. And we design frame that has connection structure and logic block on FPGA, and embody reconfigurable hardware that do so that this frame may be reconstructed by RAM. Also we implemented ECANS that information processing system such as living creatures'brain using this hardware reconfiguration method. And we apply ECANS which is implemented using the concept of Evolvable Hardware to time-series prediction problem in order to verify the effectiveness.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.634-643
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• 1999

본 논문은 재구성 가능한 FPGA 시스템 상에 퍼지 제어기의 구현 방안을 다룬다. 제안한 구현 방안은 퍼지 제어기를 시간적으로 독립적인 여러모듈로 분할 하여 이들을 미리 독립적으로구현하여 둔다음 각 시점에서 원하는 모듈을 불러 사용하는 실행 시점(run-time)재구성 방법으로 하나의 FPGA가 갖는 셀 직접도의 제약으로 인해 하나의 FPGA 칩상에 전체 퍼지 제어기를 구현하기가 불가능한 경우에 효과적으로 이용될수 있다. 이를 위해 퍼지 제어기의 각 모듈은 VHDL언어로 기술되어 FPGA 컴파일러에 의해 합성된후 Xilinx사의 Xact 장비에 의해 최적화 및 배치 배선이 수행되어 FPGA상에 eidnsfhem 가능한 하드웨어 객체(hardware object)상태로만들어진다. 이후 퍼지 제어기를 구현하기 위해서는 각시점에 원하는 무듈의 하드웨어 객체를 불러 FPGA를 재구성한다, 트럭 후진 주차제어용 퍼지 제어기를 제안한 실행 시간 재구성법에 의해 직접 구현하여 제어 동작 상태를 테스트해 봄으로서 제안한 퍼지 제어기 구현 방법의 타당성을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제31권5호
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• pp.545-553
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• 2009

String matching is a fundamental element of an important category of modern packet processing applications which involve scanning the content flowing through a network for thousands of strings at the line rate. To keep pace with high network speeds, specialized hardware-based solutions are needed which should be efficient enough to maintain scalability in terms of speed and the number of strings. In this paper, a novel architecture based upon a recently proposed data structure called the Bloomier filter is proposed which can successfully support scalability. The Bloomier filter is a compact data structure for encoding arbitrary functions, and it supports approximate evaluation queries. By eliminating the Bloomier filter's false positives in a space efficient way, a simple yet powerful exact string matching architecture is proposed that can handle several thousand strings at high rates and is amenable to on-chip realization. The proposed scheme is implemented in reconfigurable hardware and we compare it with existing solutions. The results show that the proposed approach achieves better performance compared to other existing architectures measured in terms of throughput per logic cells per character as a metric.