• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.573-578
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• 2023

본 논문에서는 고성능 디지털 위상 고정 루프(DPLL)에 적용 가능한 새로운 잠금 기법을 소개한다. 이 연구는 LC 기반 디지털 제어 발진기(DCO)에서 발생하는 양자화 오류를 줄이기 위해 추가 서모미터 코드를 사용한다. 본 방식은 전체 DCO 코드를 서모미터 방식으로 구현하지 않음에도 불구하고 높은 선형성을 통해 양자화 오류를 감소시킨다. 초기 잠금 단계에서 바이너리 코드를 사용하고, 잠금이 완료되면 서모미터 코드로 전환하여 높은 주파수 대비 선형성과 낮은 지터 특성을 달성한다. 이 접근법은 낮은 DCO 이득(Kdco) 값을 요구하는 응용에서 서모미터 코드만을 사용하는 기존 방식과 비교하여 스위치의 수를 현저히 줄이고 발진기의 면적을 최소화한다. 또한, 지터 특성은 서모미터 코드만을 사용하는 방식과 동일한 수준을 유지한다. SystemVerilog 및 Verilog HDL을 사용한 모델링과 RTL 수준에서의 설계를 통해 이 기법의 효과가 입증되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.517-524
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• 2001

IEEE-754 부동소수점 표준을 지원하는 radix-2 SRT 제산기 유닛을 redundant binary (RB) 수치계를 이용하여 설계하였다. RB 수치계를 이용함으로써 기존의 2의 보수 수치계를 이용하는 경우에 비해 부분 몫 결정 회로의 동작속도를 약 20-% 향상시킴과 아울러 회로 단순화를 이루었다. 또한, 새로운 RB 가산기 회로를 제안함으로써 가수 제산기를 효율적으로 구현하여 기존의 방식에 비해 면적을 약 20-%의 감소시켰다. 설계된 부동소수점 제산기는 배정도 형식과 5가지의 예외처리 및 4가지의 반올림 모드를 지원하며, Verilog HDL로 설계되어 Verilog-XL로 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제7권1호
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• pp.99-107
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• 2001

본 논문에서는 내장 메모리 테스트를 위해 메모리 테스트 알고리즘인 10N March 테스트 알고리즘을 회로로 구현하였으며, 구현된 내장 메모리 BIST 회로를 제어하기 위해 IEEE 1149.1 표준안을 회로로 구현하였다. 구현된 내장 메모리 테스트 회로는 워드 단위의 메모리를 위한 변경 데이터를 이용함으로써 워드 단위 메모리의 고착 고장, 천이 고장, 결합 고장을 완전히 검출할 수 있다. 구현된 회로는 Verilog-HIDL을 이용하여 구현하였으며, Synopsys에서 합성하였다. 합성된 메모리 테스트 회로와 IEEE 1149.1 회로의 검증은 메모리 컴파일러에 의해 생성된 메모리 셀과 VerilogXL을 이용하여 수행하였다.

• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.731-740
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• 2011

Reconfigurable computing using a field-programmable gate-array (FPGA) device has become a promising solution in system design because of its power efficiency and design flexibility. To bring the benefit of FPGA to many application programmers, there has been intensive research about automatic translation from high-level programming languages (HLL) such as C and C++ into hardware. However, the large gap of syntaxes and semantics between hardware and software programming makes the translation challenging. In this paper, we introduce a new approach for the translation by using the widely used GCC compiler. By simply adding a hardware description language (HDL) backend to the existing state-of- the-art compiler, we could minimize an effort to implement the translator while supporting full features of HLL in the HLL-to-HDL translation and providing high performance. Our translator, called GCC2Verilog, was implemented as the GCC's cross compiler targeting at FPGAs instead of microprocessor architectures. Our experiment shows that we could achieve a speedup of up to 34 times and 17 times on average with 4-port memory over PICO microprocessor execution in selected EEMBC benchmarks.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.78-85
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• 2008

네트워크 SoC 칩을 대상으로 SystemC를 이용한 High-level 설계 방법을 연구하였다. 실제 Verilog RTL 모델과 비교하여 깊이있는 Architecture 구조탐색과 정확한 SystemC 모델 cycle 검증을 토대로 하여 High-level 설계를 강조할 것이다. 대다수 High-level 설계와 접근방법과 다르게, SystemC 모델과 Verilog RTL 모델의 성능을 비교해 보고, SystemC-based platform을 검증하기 위해 On-chip test board 측정 데이터를 이용하였다. 이 논문에서는 High-level 설계기법이 RTL 모델과 같은 정확성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, RTL 모델보다 100배 이상 빠른 시뮬레이션 속도를 달성할 수 있음을 보여 주었다. 그리고, 아키텍처 구조탐색을 통해서 시스템 성능하락의 원인을 파악하고, 대안을 찾아보았다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권3호
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• pp.211-215
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• 2009

프로그래머블 로직 콘트롤러(PLC)가 원자력 계측제어 시스템과 같은 안전 필수 시스템 구현에 많이 사용됨에 따라, PLC 프로그램에 대한 정형검증의 필요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 함수 블록 다이어램(FBD)으로 구현된 PLC 프로그램에 대한 자동화된 정형검증 기법을 제안한다. FBD 프로그램을 검증하기 위해서 먼저 FBD 프로그램을 검증언어인 Verilog로 변환하고, 변환된 Verilog모델에 대해 SMV 모델체커를 호출해 모델체킹을 수행한다. 자동화를 위해 FBD Verifier 도구를 개발하였다. FBD Verifier는 FBD 프로그램으로부터 Verilog 모델로의 자동변환 기능뿐 아니라 모델체킹 결과 생성된 반례를 직관적이고 효과적으로 분석할 수 있는 기능 또한 제공한다. 제안된 기법과 도구를 사용해 원전계측제어시스템 개발사업단의 원자로 보호시스템에 대한 방대한 양의 FBD 프로그램을 성공적으로 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.103-109
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• 2007

본 논문은 최근에 많이 연구되고 있는 PLL 기반의 fractional-N 주파수 합성기에 관하여 SIMULINK 및 Verilog-a를 사용하여 모델링하는 방법론에 대하여 설명한다. 전통적으로 PLL 설계에 적용되는 바텀-업(bottom-up) 방식의 트랜지스터 레벨설계와 함께 탑-다운(top-down) 방식의 설계를 병행하여 적용함으로써 트랜지스터 레벨의 회로설계에 걸리는 시간을 크게 절약하고 SoC의 IP로서 아날로그 부분과 디지털부분이 같이 검증될 수 있는 방안을 고려하고자 한다. 이를 위하여 시스템의 동작여부를 빠르게 파악하고 top level에서의 검증이 용이한 SIMULINK 모델링과 트랜지스터 레벨과의 호환을 통해 블록 단위의 검증이 가능한 Verilog-a 모델링의 비교를 수행함으로서 효과적인 설계 방법을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.757-759
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• 2013

수 년 전까지만 해도 Verilog나 VHDL과 같은 하드웨어 기술언어 (HDL)를 사용한 레지스터 전송수준의 설계 기법은 기존의 회로도에 의존했던 방법에 비해 최첨단의 기술로 인식되었고 현재까지도 디지털 회로를 설계하는 방법으로 가장 널리 사용되고 있다. 하지만 공정 기술의 발전으로 반도체 칩의 트랜지스터 집적도가 십억 개 단위를 훌쩍 넘어서는 시대가 열림에 따라, 레지스터 전송 수준에서 회로를 설계하는 것은 너무도 복잡한 일이 되어버려, 더 이상 시대의 요구에 부응하지 못하여 설계 패러다임이 상위수준에서 설계와 합성이 이루어지는 쪽으로 변화하여야 한다. 블루스펙 HDL은 현재까지 개발된 HDL 중 유일하게 시스템 레벨에서 회로를 설계하는 것을 가능하게 함과 동시에 합성이 가능한 코드를 생성해주는 언어이다. 본 고에서는, 아직 많이 알려지지는 않았지만, 진화한 설계 패러다임을 지향하는 블루스펙 HDL에 대해 소개하고 분석하도록 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.577-583
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• 2022

위상고정루프에 대해 선형 위상-도메인 모델링을 진행하여 시스템의 안정성을 고려한 각 블록의 설계 매개 변수들을 설정한 이후 빠른 동작 특성을 확인하기 위해 Verilog-HDL 기반의 모델링을 수행할 수 있다. 이때 단순한 동작 특성뿐 아니라 위상잡음 및 비선형 특성까지 모델링에 반영할 수 있는데, 본 논문에서는 디지털-시간 변환기(DTC)의 비선형 특성 및 디지털 조정 발진기(DCO)의 위상잡음 모델링을 추가로 소개한다. 동작 모델을 사용하여 시스템 레벨의 설계를 마치면 시간-도메인 영역에서 과도 응답 시뮬레이션을 진행하여 설계 타당성을 확인할 수 있으며, 출력 신호 결과를 위상잡음 그래프로 나타내어 이를 이상적인 위상잡음 그래프와 비교함으로써 동작과 성능에 대한 검증이 가능함을 나타내었다. 시간-도메인 영역에서 시뮬레이션 소요시간 비교를 위해 TSMC 0.18-㎛ 공정을 사용한 아날로그 위상고정루프의 설계 결과와 비교하였으며, 6 us의 과도 응답 해석을 진행했을 때 1.43초로 트랜지스터 레벨의 아날로그 설계 방식(692초) 대비 484배 빠른 시뮬레이션 시간을 나타내었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.610-612
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• 2005

EPON은 점대다점 구조를 가지기 때문에 ONU에서 OLT로 데이터를 전송하는 상향 트래픽 전송에서 전송매체를 공유함에 따라 충돌이 발생하게 된다. 그러므로 모든 사용자가 공정한 매체 접근 권한을 가지고 경쟁 없이 전송을 하기 위한 매체접근 제어 기술이 필수적이다. RC-DBA 알고리즘은 버스트 트래픽 지원과 ONU들 사이의 공정성 지원 등의 장점을 가진 매체접근 제어 알고리즘이다. 본 논문에서는 RC-DBA 알고리즘을 적용한 OLT와 간단한 ONU를 하드웨어 기술 언어인 Verilog HDL을 사용하여 작성하고 시뮬레이션을 해봄으로써 그 기능을 검증하였다.