사물인터넷 환경에서 다중 객체의 스위치 제어는 고전압을 구동하기 위해 레벨 시프터가 있는 여러 솔리드 스테이트 구조로써 낮은 ON 저항과 양방향 릴레이 MOS 스위치를 통합했으며 외부 직렬 논리 제어에 의해 독립적으로 제어되어야 한다. 이 장치는 의료용 초음파 이미지 시스템, 잉크젯 프린터 제어 등의 IoT 기기뿐만 아니라, 켈빈 4 단자 측정을 사용한 PCB 개방 / 단락 및 누출 테스트 시스템과 같은 저전압 제어 신호에 의한 고전압 스위칭 제어가 필요한 응용 제품에 사용하도록 설계되었다. 이 논문에서는 FPGA (Field Programmable Gate Array) 테스트 패턴 생성을 사용한 아날로그 스위치 제어 블록의 구현 및 검증에 대하여 고찰하였다. 각 블록은 Verilog 하드웨어 설명 언어를 사용하여 구현된 후 Modelsim에 의해 시뮬레이션 되고 FPGA 보드에서 프로토타입화 되어 적용되었다. 제안된 아키텍처는 IoT 환경에서 여러개의 개체들을 동시에 제어하여야 하는 분야에 적용할 수 있으며 유사 형태의 IC를 테스트하기 위해 제안된 패턴 생성 방법을 적용할 수 있다.
본 논문은 회전형 대용량 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로에 적용이 가능한 16kW급 회전 Anode형 모노블럭 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위해 회전 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 Anode의 회전을 위한 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600V/300A)소자를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kW급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.
본 논문에서는 블루투스 기기간 전송되는 데이터에 대한 보안성을 향상시키기 위하여 인증과정에서의 PIN 코드를 특정 피코넷을 구성하는 블루투스 기기틀에 동일하게 부여하였다. 블루투스 피코넷의 구현을 위하여 블루투tm 기기들에 고유의 ID를 부여하고 기기간 데이터 포맷을 달리한 통신 알고리즘을 설계하였고, uCOS-II RTOS 기반의 ARM프로세서를 사용한 임베디드 하드웨어 모듈을 구현하였다. 여기서는 block 인수글 갖는 함수들을 nonblocking 화하고 커널을 간소화함으로써 CPU 의 효율을 약 30 % 정도 향상시켜 전체 피코넷의 효율을 증대시킴으고써 access point로 사용이 가능하도록 하였으며, 채널 상태에 따라 효과적으로 패킷을 선택함으고써 최대 10 frames의 영상신호 전송 및 음성신호 전송을 가능하게 하였다. 상기의 과정을 통하여 블루투스 피코넷을 제어하기 위한 운영 프로그램을 설계하여 영상 및 음성 그리고 데이터의 처리가 수행됨을 보였고, 이로써 블루투스 기술을 이용한 원격제어 시스템의 상용화 가능성을 제시하였다.
본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 $0.35{\mu}m$ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25~50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소가능할 것으로 보인다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제10권3호
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pp.26-34
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2018
In this paper, we propose a scheduling scheme that can efficiently serve I/O requests having deadlines in flash storage. The I/O requests with deadlines, namely, real-time requests, are assumed to be issued for streaming services of continuous media. Since a Web-based streaming server commonly supports downloads of HTMLs or images, we also aim to quickly process non-real-time I/O requests, together with real-time ones. For this purpose, we adopt the well-known rate-reservation EDF (RR-EDF) algorithm for determining scheduling priorities among mixed I/O requests. In fact, for the use of an EDF-style algorithm, overhead of task's switching should be low and predictable, as with its application of CPU scheduling. In other words, the EDF algorithm is inherently unsuitable for scheduling I/O requests in HDD storage because of highly varying latency times of HDD. Unlike HDD, time for reading a block in flash storage is almost uniform with respect to its physical location. This is because flash storage has no mechanical component, differently from HDD. By capitalizing on this uniform block read time, we compute bandwidth utilization rates of real-time requests from streams. Then, the RR-EDF algorithm is applied for determining how much storage bandwidth can be assigned to non-real-time requests, while meeting deadlines of real-time requests. From this, we can improve the service times of non-real-time requests, which are issued for downloads of static files. Because the proposed scheme can expand flexibly the scheduling periods of streams, it can provide a full usage of slack times, thereby improving the overall throughput of flash storage significantly.
교환기 제어계의 구조는 전기통신 서비스에서 필요로 하는 다양한 호처리 기능을 제공하기 위하여 많은 구조적인 변화가 진행되어 왔따. 특히 분산 교환제어 환경하에서의 호처리 수행에 있어 프로세서들간의 통신에 의한 지연은 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소중의 하나이다. 본 논문에서는 분산 제어 구조를 갖는 ATM 교환기에서 호처리 수행에 필수적으로 요구되는 프로세서간 메시지 통신이 ATM 스위치를 통해서 이루어지는 경우, 각 프로세서내의 한 기능으로 구현되는 IPC(Inter Processor Communication) 정합부에 대한 성능 분석 모델을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 프로세서의 성능에 미치는 병목 요인에 대해서 검토하였다. 결과적으로, 프로세서간 통신 메시지의 입력율 변화에 따라 이를 처리하는 각 성분(자원)의 이용율과, 메시지 입력율의 변화에 따른 각 성분에서의 큐길이 및 처리 지연시간과의 관계로부터 IPC에 관련되는 주요 성분중 로컬 CPU가 프로세서 시스템의 최대 성능을 제한하는 주 요인이 됨을 정량적으로 확인하였다. 또한 로컬 CPU의 성능 변화에 따른 IPC 메시지 처리 지연효과와, 평균 메시지 길이의 가변에 따른 로컬 CPU의 처리 능력을 정량적으로 제시하였으며, 이 결과는 향후 프로세서의 성능 개선이나 시스템 확장을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 IoT 센서 처리를 위한 1.8V 공급전압의 CMOS SAR(Successive Approximation Register) A/D 변환기를 설계하였다. 본 논문에서 2개의 A/D 변환기를 병렬로 사용하여 샘플링 속도를 향상시킨 12비트 SAR A/D 변환기를 제안한다. 2개의 A/D 변환기 중 1개의 A/D 변환기는 12자리 비트를 모두 결정하고, 또 다른 A/D 변환기는 다른 A/D 변환기의 상위 6비트를 그대로 사용하여 전력소모와 스위칭 에너지를 최소화하였다. 두 번째 A/D 변환기는 상위 6비트를 결정하지 않기 때문에 컨트롤 회로와 SAR 로직이 필요하지 않아 면적을 최소화하였다. 또한 스위칭 에너지는 커패시터 용량과 C-DAC 내 전압 변화가 클수록 값이 커지는데 두 번째 A/D 변환기는 상위 6비트를 결정하지 않아 스위칭 에너지를 줄일 수 있다. 또한 커패시터 내 스플릿 커패시터 용량을 유닛 커패시터 용량과 동일하게 회로를 구성하여 C-DAC 내 공정오차를 줄일 수 있다. 제안하는 SAR A/D 변환기는 180nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 1.8V의 공급전압, 10MS/s의 변환속도, 10.2비트의 ENOB(Effective Number of Bit)이 측정되었다. 핵심 블록의 면적은 $600{\times}900um^2$, 총 전력소모는 $79.58{\mu}W$, FoM(Figure of Merit)는 6.716fJ/step로 확인할 수 있다.
본 논문에서는 증폭기 및 체배기를 이용한 다기능 RF 모듈의 주요 연구 결과를 비고 제시하였다. 주파수 대역별로 별도의 블록을 갖는 다중대역 모듈에 비해 체배기를 이용하면 간단하게 다기능 모듈 구현이 가능하다. 별개의 증폭기 및 체배기를 스위칭하는 방법, 주파수 선택적 반사기 구조를 이용한 방법, 결함접지구조를 이용한 구조를 비교 제시하였다. 입력 주파수에 따라 증폭기 또는 주파수 체배기로 동작하는 회로로 다기능 모듈을 개발하였으며, 결함접지구조를 이용하여 입력 주파수 억압 및 출력 고조파 억압을 향상시켰다.
MBOA 등 UWB 시스템에 적용하기 위한 RF PLL용 가변 정수형 주파수분할기를 $0.13{\mu}m$ 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다. 고속 저잡음 특성을 얻기 위하여 주파수 분할기 단위요소를 수퍼 다이나믹 회로를 사용하여 설계하였으며, 가변 정수 분할비를 얻기 위하여 MOSFET 스위치를 사용하였다. 또한 다이나믹 회로가 갖고 있는 주파수 대역의 제한 문제를 해결하기 위하여 주파수 분할기 단위요소 회로에 사용하는 부하저항의 크기를 변경하는 방법을 적용하였다. 설계된 회로에 대하여 시뮬레이션해 본 결과 동작 주파수 범위는 5~26GHz 범위로서 빠르고 넓은 주파수 대역의 동작 특성을 보였다.
All models of dynamical systems invariably have some measure of uncertainties associated with some of their dynamics. The recent approaches to establish robustness of stabilizing feedback control against the possible uncertainties have a serious limitation, that is, their applicability only to the systems that satisfy the matching conditions. Such conditions are rarely met in general applications. If a particular system satisfies the matching conditions, the addition of an actuator will destroy the satisfaction of such conditions. In this paper, we develop robust control algorithm for uncertain multivariable systems in which the matching conditions are not necessarily met. In order to eliminate an influence over partial state variables due to unknown constant disturbances we perform the appropriate block-decomposition for a given system. Functional observers are introduced to estimate the unknown constant disturbances. The sliding mode controller is designed in such a way that the partial state variables in the state-space are directed towards switching surfaces and regulated to the origin asymptotically. Numerical examples are discussed as illustrations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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