디지털 통신망을 통한 정보 송수신시 전송로 상에서의 잡음으로 인해 데이터 블록에 발생하는 오류는 전체 통신 시스템의 성능 및 전송효율에 지대한 영향을 미친다. 설계된 RS 코드 복호기는 오류 위치 다항식과 오류평가 다항식을 구하기 위해 수정된 유클리드 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서 적용된 설계 구조와 알고리즘 계산 방식은 복호기 설계시 1개의 셀을 사용하여 면적을 최소화하고, 연산을 ROM과 병렬 구조로 구성하였기 때문에 높은 동작주파수에서 고속 동작을 실현 할 수 있을 것이라 기대된다. 본 논문에서 설계된 회로는 ModelSim과 Active-HDL 그리고 Synopsys Tool상에서 설계되었으며, Xilinx Virtex2 XC2V3000에 PNR시 slice 점유율은 28% 시스템 클럭 스피드는 45Mhz의 결과를 얻었다.
본 논문에서는 다치 논리를 기본으로 한 SD 가산기 및 PD 가산기를 설계하였다. 전류 모드 CMOS 회로를 이용하여 다치 논리를 구현하였으며 부분곱으로 전압모드 CMOS 회로도 이용하였다. 설계된 회로에 대한 검증은 대부분 SPICE 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다치 부호를 적용한 SD(Signed-Digit) 수 표현을 사용하여 자리 올림 신호의 전송이 자리수에 관계없이 1단에서 실행되게 함으로써 병렬연산의 고속화를 가능하게 하였고, 또한 M개의 다 입력을 처리하는 가산기에서는 적당한 PD(Positive-digit) 수 표현을 사용하여 가산의 단수를 줄일 수 있으므로 연산의 고속화 및 고집적화를 가능하게 하였다.
This paper describes a design of cryptographic processor that implements the AES (Advanced Encryption Standard) block cipher algorithm, "Rijndael". An iterative looping architecture using a single round block is adopted to minimize the hardware required. To achieve high throughput rate, a sub-pipeline stage is added by dividing the round function into two blocks, resulting that the second half of current round function and the first half of next round function are being simultaneously operated. The round block is implemented using 32-bit data path, so each sub-pipeline stage is executed for four clock cycles. The S-box, which is the dominant element of the round block in terms of required hardware resources, is designed using arithmetic circuit computing multiplicative inverse in GF($2^8$) rather than look-up table method, so that encryption and decryption can share the S-boxes. The round keys are generated by on-the-fly key scheduler. The crypto-processor designed in Verilog-HDL and synthesized using 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS cell library consists of about 23,000 gates. Simulation results show that the critical path delay is about 8-ns and it can operate up to 120-MHz clock Sequency at 2.5-V supply. The designed core was verified using Xilinx FPGA board and test system.
Kim, Minkwon;Kim, Yeonsoo;Kim, Hanna;Hwang, Byungyeon
Journal of information and communication convergence engineering
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제19권2호
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pp.114-119
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2021
This paper proposes a method to find an optimal T' with the most terminal of the subset of T' trees that can be connected by a given length by improving a memetic genetic algorithm within several constraints, when the set of terminal T is given to the Euclidean plane R2. Constraint (1) is that a given length cannot connect all terminals of T, and (2) considers only the rectilinear layout of the edge connecting each terminal. The construction of interconnections has been used in various design-related areas, from network to architecture. Among these areas, there are cases where only the rectilinear layout is considered, such as wiring paths in the computer network and VLSI design, network design, and circuit connection length estimation in standard cell deployment. Therefore, the heuristics proposed in this paper are expected to provide various cost savings in the rectilinear layout.
Recently, Mobile multimedia equipments as smart phone and tablet pc requirement is increasing and this market is also being expanded. These mobile equipments require large multi-media function, so more power consumption is required. For these reasons, the needs of power management IC as switching type dc-dc converter and linear regulator have increased. DC-DC buck converter become more important in power management IC because the operating voltage of VLSI system is very low comparing to lithium-ion battery voltage. There are many people to be concerned about digital DC-DC converter without using external passive device recently. Digital controlled DC-DC converter is essential in mobile application to various external circumstance. This paper proposes the DC-DC Buck Converter using the AVR RISC 8-bit micro-processor control. The designed converter receives the input DC 18-30 [V] and the output voltage of DC-DC Converter changes by the feedback circuit using the A/D conversion function. Duty ratio is adjusted to maintain a constant output voltage 12 [V]. Proposed converter using the micro-processor control was compared to a typical boost converter. As a result, the current loss in the proposed converter was reduced about 10.7%. Input voltage and output voltage can be displayed on the LCD display to see the status of the operation.
본 논문에서는 PLL (Phase Locked Loop)없이 동작할 수 있는 S/PDIF (Sony Philips Digital Interface) 수신기의 연구에 관하여 다룬다. 현재 대부분의 오디오 장치와 오디오 프로세서에서 S/PDIF 수신기가 사용되고 있음에도 불구하고, 국내에서는 이에 관한 연구가 많지 않은 실정이다. 현재 사용되고 있는 S/PDIF 수신용 상용 DAC(Digital-to-Analog Converters) 칩들은 모두 내부에 PLL 회로를 포함하고 있다. PLL 회로는 S/PDIF 디지틸 신호로부터 클럭 정보를 뽑아내고 클럭과 입력 신호간의 동기화를 맞추는 역할을 한다. 그러나, PLL 회로는 "아날로그 회로"라는 특성 때문에 VLSI (Very Large Scale Integrated Ciruits)회로의 SOCs (System On Chips)설계에 있어 많은 어려움을 야기한다. 본 논문에서는 PLL 회로 없이 순수 디지털 회로로만 구현된 S/PDIF 수신기를 제안하였다. 제안된 수신기의 핵심 아이디어는 16 MHz의 기본 클럭과 S/PDIF 신호의 속도비를 이용한다는 것이다. 본 논문에서는 수십만개의 S/PDIF 입력 신호에 대한 디코딩 확인 후, PLL같은 아날로그 회로 없이 순수 디지틸 회로만으로 S/PDIF 수신기를 설계할 수 있음을 확인하였다. 제안된 S/PDIF 수신기는 SOC 설계용 If로서 활용될 수 있을 것으로 본다.
집적도 증가에 따라 비용이 증가하는 가장 대표적인 분야가 테스트 분야이며, 하드웨어 비용의 상대적인 감소에 따라 BIST 방법이 미래지향적 테스트 방법으로 지목받고 있다. 이 방법이 가지는 가장 큰 단점은 만족할 만한 고장검출률을 얻기 위해 필요한 테스트 시간의 증가이다. 본 논문에서는 BIST의 실현에 있어서 테스트 시간을 감소시키는 방안을 제안하였다. 이 방법은 입력의 그룹화와 테스트 포인트 삽입 방법을 사용하며, 테스트 포인트는 기존에 사용하던 것과는 다름 새로운 정의에 의해 결ㅈ어된다. 제안한 방법의 주요 알고리듬을 C-언어로 구현되었으며, 여러 가지 대상회로를 통해 실험한 결과 의사-무작위 패턴을 사용하는 경우에 비해 최대 $10^7$ 정도의 테스트 시간 감소를 가져올 수 있었으며, 고장검출률 또한 기존의 BIT방법보다 큰 것으로 확인되었다. 제안한 방법의 대상회로에 대한 상대적인 하드웨어 오버헤드는 대상회로가 커질수록 감소하고 지연시간 증가는 대형회로의 지연시간에 비해 미미한 것이어서, 대형회로를 BIST 방법에 의해 테스트할 때 제안한 방법이 매우 효과적일 것으로 사료된다.
시스톨릭 어레이는 동일한 기능을 가지는 계산처리들을 동일한 형태로 연결하여, 다수의 자료에 반복적인 계산을 하도록 만들어진 병렬처리기로써 개념적으로 산술 파이프라인과 밀접한 관계를 갖는다. 시스톨릭 어레이 셀 내의 연산에 대한 고성능처리는 시스톨릭 어레이의 중요한 특징이다. 본 논문에서는 시스톨릭 어레이 셀 내의 동시성 처리를 높이기 위해 셀 내의 연산 중에서는 큰 지연 시간을 가지는 셀 내의 연산자를 다시 규칙성을 가지는 시스톨릭 어레이로 구성하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이 구조를 제안하고, 그 예로 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 FIR 필터에 대하여 기술한다. 먼저 정규순환방정식으로 표현된 알고리즘으로부터 워드 수준 시스톨릭 어레이를 유도한 후 유도된 워드 수준 시스톨릭 어레이를 슈퍼 시스톨릭 어레이로 변환한다. 위의 과정으로 유도된 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이를 RT 수준에서 VHDL로 모델링 하여 동작을 검증하였으며, Hynix에서 제공되는 $0.35{\mu}m$셀 라이브러리를 사용하여 합성하였다. 본 논문에서 제안하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이는 워드 수준 시스톨릭 어레이 디자인에 비해 면적은 물론 성능측면에서 이점을 가진다.
본 논문에서는 역추적 비터비 디코더의 순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 새로운 생존 메모리 제어와 복호기법을 제안한다. 비터비 알고리즘은 채널오류의 검출과 정정을 위한 부호기의 상태를 추정해서 복호하는 최우추정 복호기법이다. 이 알고리즘은 심볼간 간섭의 제거나 채널등화 등 디지털 통신의 광범위한 분야에 응용되고 있다. 반복연산의 과정을 내포하고 있는 비터비 디코더에서 처리속도의 향상과 함께 VLSI 칩 설계시 점유면적의 삭감을 통한 칩 사이즈의 축소 및 소비전력의 저감 등을 달성하기 위해서는 새로운 구조의 ACS 및 생존 메모리 제어에 관한 연구가 요구되고 있다. 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 본 논문에서는 역추적 기법에 의한 복호과정에서 역방향 상태천이의 연속적인 제어에 의한 자동 복호 알고리즘을 제안한다. 제안방식은 기존의 방법에 비해 전체 메모리 사용량이 적을 뿐만 아니라 구조가 간단하다. 또한, 메모리 억세스 제어를 위한 주변 회로구성이 필요 없고, 메모리 억세스를 위한 대역폭을 줄일 수 있어 칩 설계시 area-efficiency가 높고 소비전력이 적어지는 특성이 있다 시스톨릭 어레이 구조 형태를 갖는 병렬처리 구성과, 채널잡음을 포함한 수신 데이터로부터의 복호와 구체적인 응용 시스템에 적용한 결과를 제시한다.
본 논문에서는 GF($2^m$)상의 표준기저를 사용한 새로운 형태의 VCG에 의한 고속병렬 승산회로를 제안하였다. 승산기의 구성에 앞서, 피승수 다항식과 기약다항식의 승산을 병렬로 수행하는 벡터 코드 생성기(VCG) 기본 셀을 설계하였고, VCG 회로와 승수 다항식의 한 계수와 비트-병렬로 승산하여 결과를 생성하는 부분 승산결과 셀(PPC)를 설계하였다. 제안한 승산기는 VCG와 PPC를 연결하여 고속의 병렬 승산을 수행한다. VCG 기본 셀과 PPC는 각각 1개의 AND 게이트와 1개의 XOR 게이트로 구성된다. 이러한 과정을 확장하여 m에 대한 일반화된 회로의 설계를 보였으며, 간단한 형태의 승산회로 구성의 예를 GF($2^4$)를 통해 보였다. 또한 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 VCG와 PPC을 반복적으로 연결하여 구성하므로, 차수 m이 매우 큰 유한체상의 두 다항식의 곱셈에서 확장이 용이하며, VLSI에 적합하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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