• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.437-444
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• 2022

본 논문에서는 차량용 반도체에서 CRC 검사를 통해 전송 오류를 검출할 수 있는 SPI 버스 및 I2C 버스를 제안한다. 차량용 반도체에서는 전송에 오류가 발생하여 잘못된 값이 전달되는 경우 치명적인 결과가 발생한다. LIN 버스, CAN 버스와는 다르게 SPI와 I2C 등 구조가 간단한 직렬 인터페이스에서는 전송 오류를 검출하는 방법이 없기 때문에 직렬 인터페이스에 적용할 전송 오류 검출방법을 제시할 필요가 있다. 본 논문에서는 SPI 및 I2C의 통신 프로토콜에 CRC 검사를 사용하여 전송 오류를 검출하는 방법을 제시하고 이를 FPGA로 설계하여 효과적으로 오류를 검출할 수 있음을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.273-278
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• 2012

본 연구에서는 임베디드 시스템에서 많이 사용되는 대용량 플래쉬 메모리 모듈 중 멀티미디어카드 (MMC; Multi-Media Card)와 마이크로프로세서간 데이터를 송수신 할 수 있는 SPI (serial peripheral interface) 버스 인터페이스를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에 OS를 탑재하게 되면 여러 가지 주변기기들을 제어하기는 쉬워지지만 하드웨어와 소프트웨어의 덩치가 커져 결국 시스템 성능에 부담스런 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 OS를 사용하지 않는 임베디드 시스템에 멀티미디어카드를 인터페이스하기 위하여 SPI 통신 개념을 도입하였고, FPGA로 구현하였다. 설계한 SPI 모듈은 Altera QuartusII 툴을 사용하여 자동 합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera CycloneII FPGA로 구현하였으며 타겟으로 정한 25MHz에서 충분히 동작 가능하다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.251-255
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• 2015

본 논문은 IoT 응용분야에서 주변 사물에 대한 보정 값이나 최적 값을 저장하는 퓨즈 제어 회로를 제안하였고, 단일 핀을 사용한 직렬 통신 회로를 구현하였다. 2개 이상의 핀을 사용하는 기존 직렬 방식인 SPI 와 $I^2C$ 방식보다 단일 핀을 사용하여 간단한 하드웨어로 구현함으로써 비교적 전송 데이터가 적은 응용 분야에서 효율적으로 사용이 가능하다. 제안된 통신 프로토콜과 퓨즈 제어 회로는 논리 회로 시뮬레이션과 FPGA를 이용하여 동작을 검증하고, CMOS 공정을 이용하여 칩으로 설계하였다. 저전력과 하드웨어가 간단하고 저속의 데이터 전송용 모바일 IoT 제품에 활용이 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.577-585
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• 2004

시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(System Packet Interface Leve14 Phase 2)는 10Gbps 이더넷 응용 뿐만아니라, OC-192 대역폭의 ATM 및 POS를 통한 패킷 또는 셀 전송을 위한 물리계층과 링크계층 소자간의 인터페이스이다. 본 논문에서는 시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(SPI-4.2)에 대한 연구와 C언어를 이용한 인터페이스 모듈의 성능평가를 실시하였다. SPI-4.2 인터페이스 모들은 512워드의 FIFO를 사용할 경우 랜덤 유니폼 트래픽에서는 97％까지, 버스트 길이 32를 갖는 버스트 트래픽에서는 94％ 까지의 offered load에 대해 적응이 가능하다. 그리고 14 바이트 미만의 작은 크기 패킷을 대규모로 수신할 경우, 오버헤드로 인한 성능 저하가 발생한다는 것을 확인하였다. SPI-4.2 인터페이스 모듈은 기가비트/테라비트 라우터, 광학 크로스바 스위치 및 SONET/SDH 기반의 전송 시스템에서 라인카드로 사용할 경우 적합할 것으로 사료된다.

• 문화기술의 융합
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• 제1권3호
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• pp.83-85
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• 2015

최근 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등의 IoT 분야에서 센서 정보를 주고 받는 직렬 통신 방식이 사용된다. 기존의 SPI와 I2C 직렬 통신 방식은 클럭과 데이터 2개의 핀을 사용하여 비교적 빠른 속도로 데이터를 전송하는 방식이다. 사용되는 사물들이 점차 작아지고, 데이터 전송 정보의 양이 적어지면서 전송 속도보다는 하드웨어의 단순화가 중요한 설계요소가 되는 응용분야가 늘어나고 있다. 본 논문에서는 단일 핀을 사용하여, 데이터를 직렬로 송 수신하는 회로를 설계하고 FPGA로 구현하였다. 제안된 단일 핀 직렬 통신 프로토콜은 적은 양의 데이터를 저속으로 통신하는 IoT 제품에 적합하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1107-1114
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• 2004

시스템 패킷 인터페이스 4레벨 2단계(System Packet Interface Leve14 Phase 2)는 10Gbps 이더넷응용 뿐만 아니라, OC-192 대역폭의 ATM 및 POS를 통한 패킷 또는 셀 전송을 위한 물리계층과 링크계층 소자간의 인터페이스이다. SPI-4.2 코어는 전송 인터페이스 블록과 수신 인터페이스 블록으로 구성되어 있으며, 전이중 통신을 지원한다. 전송부는 사용자 인터페이스로부터 64비트의 데이터와 14비트의 헤더 정보를 비동기 FIFO에 쓰고, PL4 인터페이스를 통해 DDR 데이터를 전송한다. 그리고 수신부의 동작은 전송부와 역으로 동작한다. 전송부와 수신부는 캘런더 메모리를 컨피규레이션함으로서 최대 256개의 채널 지원이 가능하고, 대역폭 할당을 제어할 수 있도록 설계하였다 DIP-4 및 DIP-2 패리티 생성 및 체크를 자동적으로 수행하도록 구현하였다. 설계된 코어는 자일링스 ISE 5.li 툴을 이용하여 VHDL언어를 사용하여 기술하였으며, Model_SIM 5.6a를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 설계된 코어는 라인당 720Mbps의 데이터 율로 동작하였다. 따라서 총 11.52Gbps의 대역폭을 지원할 수 있다. SPI-4.2 인터페이스 코어는 기가비트/테라비트 라우터, 광학 크로스바 스위치 및 SONET/SDH 기반의 전송 시스템에서 라인카드로 사용할 경우 적합할 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1361-1368
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• 2020

인원을 계수하기 위한 시스템은 기존에 다양한 방법으로 이루어지고 있다. 기존 시스템의 계수방식으로는 적외선 센서, 레이저, 카메라 등이 있는데 이러한 기존 시스템의 경우에는 천장, 벽의 측면 등과 같이 공간에 대한 제약이 발생한다. 본 논문에서는 다수의 압전소자가 포함된 압전매트를 이용하여 보행자의 발걸음을 검출하고 압전매트에서 수집된 데이터를 활용하여 동시에 통과하는 보행 인원을 계수하는 방법을 제시한다. 보행자가 압전매트 위를 지나갈 경우, 수집한 센서 데이터를 SPI 통신을 이용하여 종합하고 TCP/IP 통신을 이용해 PC서버로 전송하는 방식의 통신시스템을 이용하였다. 성능분석 결과, 약 600개가량의 발걸음 데이터에서 99% 정도의 정확도로 인식하는 결과를 얻었다. 이를 통해 다른 인원 계수 시스템의 단점을 극복하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.53-61
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• 2022

LNG 저장 작업 중 기계결함, 부주의 등으로 인해 사고가 꾸준히 발생하고 있다. 이전 연구에서는 위험을 미리 감지하는 압력, 온도, 가스 농도, 플로우 측정이 가능한 환경 센서 모듈을 개발하고 누출된 가스량에 따른 응답속도를 측정하였었다. 본 논문에서는 환경 센서 모듈이 측정한 데이터를 SPI, UART, LTE의 유무선 네트워크와 연결된 임베디드 기기들에 안전하게 전송해주는 유무선 통신 모듈의 개발을 제안한다. 먼저 환경 센서와 연동 가능한 데이터 통신 모듈을 설계한다. Local Control Part의 각 장치간 프로토콜과 Local Control Part와 Remote Control Part의 유무선 프로토콜을 설계한다. 이더넷, WiFi, LTE 통신 모듈을 설계하고 임베디드 제어기와 연동 가능한 UART, SPI 채널을 설계하였다. 그 결과, 각 임베디드 기기가 유선, 무선 동시 통신하면서 환경 센서 모듈이 측정한 데이터를 전송함을 UI(User Interface)를 통해 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1053-1061
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• 2008

In this paper, a moving target tracking using a binocular vision for an omni-directional mobile robot is addressed. In the binocular vision, three dimensional information on the target is extracted by vision processes including calibration, image correspondence, and 3D reconstruction. The robot controller is constituted with SPI(serial peripheral interface) to communicate effectively between robot master controller and wheel controllers.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.53-54
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• 2014

MMC(Modular Multilevel Converter)는 여러 개의 Power Module을 직렬로 연결하여 정현파에 가까운 고전압의 파형을 얻을 수 있는 토폴로지로 대용량 전력변환 분야의 요구를 만족하면서 전력 품질을 향상시킬 수 있어 근래에 상당히 주목받고 있다. 당사에서는 5Mvar급 STATCOM(STATic synchronization COMpensator)을 MMC 형태로 제작하였다. 1개의 Cell 제어기는 6대의 Power Module의 제어와 보호를 담당하여 DC 전압을 센싱하여야 한다. 본 논문에서는 제안한 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 Power Module을 제어하기 위해 DC 센싱 방법에 대해 설명한다.