• 제목/요약/키워드: Verilog-A

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내장 메모리 테스트를 위한 BIST 회로 자동생성기 (Automatic BIST Circuit Generator for Embedded Memories)

  • 양선웅;장훈
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.746-753
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    • 2001
  • 본 논문에서 구현한 GenBIST는 메모리 테스팅을 위한 정보를 입력으로 받아 테스트용 회로를 VerilogHDL 코드로 자동 생성해 주는 설계 자동화 툴 이다. 상용 툴 들을 포함한 기존의 툴 들은 대부분 메모리 테스트를 위한 알고리즘들을 라이브러리화하고 이를 회로로 생성해주는 방식인데 반해, 본 논문에서 구현한 툴은 사용자가 정의한 알고리즘대로 회로를 생성해 줌으로써 새로운 알고리즘의 적용을 용이하게 하였다. 또한 다중 메모리를 지원할 수 있게 함으로써 메모리 BIST 회로를 공유할 수 있게 하였고 serial interfaceing 기법을 사용함으로써 경계 주사 기법과 함께 사용될 경우 메모리 테스트를 위한 부가적인 핀을 필요로 않는다.

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Depth Image 추출용 CORDIC 기반 위상 연산기의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of CORDIC-based Phase Calculator for Depth Image Extraction)

  • 구정윤;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.279-282
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    • 2012
  • 본 논문에서는 3차원 영상처리용 TOF(Time-Of-Flight) 센서의 거리 측정을 위한 위상 연산기 하드웨어 구조를 제안한다. 설계된 위상 연산기는 CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer) 알고리듬의 vectoring mode를 이용하여 arctangent 연산을 수행하며, 처리량을 증가시키기 위해 pipelined 구조를 적용하였다. 고정 소수점 MATLAB 모델링과 시뮬레이션을 통해 최적 비트 수와 반복 횟수를 결정하였다. 설계된 CORDIC 기반 위상 연산기는 Verilog HDL로 RTL 수준으로 모델링되었으며, MATLAB/Simulink와 FPGA 연동을 통해 가상의 3차원 데이터를 복원하였으며, 이를 통해 하드웨어 동작을 검증하였다.

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SIFT의 descriptor를 위한 sin/cos 프로세서의 구현 (Implementation of sin/cos Processor for Descriptor on SIFT)

  • 김영진;이현수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.44-52
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    • 2013
  • SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘은 현재 비디오 감시카메라, 자율 주행시스템 등과 같은 영상 시스템에서 많이 사용되고 있다. SIFT 알고리즘에서 연산량과 연산시간이 가장 많이 필요한 부분이 descriptor의 sin/cos 함수를 연산하는 부분이다. 그러므로 본 논문에서는 SIFT 알고리즘에 사용되는 descriptor를 위한 sin/cos 함수를 하드웨어로 구현하였다. Verilog-HDL 언어를 사용하여 FPGA로 구현하고 그 성능을 분석한다. Xilinx Spartan 2E(XC2S200E-PQ208-6) 를 사용하여 구현하였을때, 149 Slices에 233 LUTs가 소모되었으며, 최대 주파수는 60.01MHz로 동작하였다. 또한 descriptor에 적용하여 소프트웨어와 비교 하였을 때 40배 정도의 빠른 성능 향상을 얻었다.

Radix-16 Modified Booth 알고리즘을 이용한 저전력 Horizontal DA 필터 구조 (Low-power Horizontal DA Filter Structure Using Radix-16 Modified Booth Algorithm)

  • 신지혜;장영범
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권12호
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    • pp.31-38
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    • 2010
  • 이 논문에서는 디지털 필터의 저전력 구현을 위한 새로운 DA(Distributed Arithmetic) 필터 구조를 제안한다. 제안된 구조는 입력샘플 비트 포맷에서 수직 방향으로 연산하는 기존의 DA 구조와는 달리 입력샘플 비트를 수평 방향으로 연산하여 ROM이 필요 없으며 Modified booth 알고리즘의 작용이 가능한 저전력 필터 구조이다 이와 더불어 제안된 필터 구조는 ROM이 필요 없게 되므로 고정된 필터 계수용 필터 뿐 아니라 변하는 필터계수를 갖는 필터 구현에 적용이 가능하다. 제안된 DA 구조와 기존의 DA 구조를 사용하여 20 탭 필터를 Verilog-HDL을 사용하여 구현하였으며, Synopsis로 논리합성한 결과 기존 구조에 비하여 41.6%의 구현 면적 감소효과를 얻을 수 있었다.

HEVC CABAC 복호화기의 역이진화기 설계 (Hardware Implantation of De-Binarizerin HEVC CABAC Decoder)

  • 김두환;김소현;이성수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.326-329
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    • 2016
  • HEVC CABAC 부호화기에서는 이진 산술 부호화를 수행하기 전에 구문 요소를 이진 값으로 변환하는 과정이 선행된다. 따라서 HEVC CABAC 복호화기에서도 이진 산술 복호화기를 통해 이진 값으로 나타낸 구문 요소들을 원래의 값으로 역이진화 하는 역이진화기를 필요로 한다. 본 논문에서는 구문 요소의 종류를 파악하여 이진 값의 병합을 수행하는 제어기와, 제어기로부터 병합된 이진 값을 원래의 구문 요소로 변환시키는 엔진으로 구성된 역이진화기의 구조를 제안하고 이를 구현하였다. 설계된 역이진화기는 Verilog HDL로 기술하고 0.18um 공정에서 합성 및 검증하였으며, 하드웨어 크기는 3,114 게이트이고 최대 동작 속도는 220 MHz이다.

덧셈과 쉬프트 연산을 사용한 MP3 IMDCT의 저전력 Systolic 구조 (A low-power systolic structure for MP3 IMDCT Using addition and shift operation)

  • 장영범;이원상
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권10C호
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    • pp.1451-1459
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    • 2004
  • 이 논문에서는 MP3에 사용되는 32-point IMDCT 블록의 저전력 hard-wired 구조를 제안하였다. 행렬의 재배열을 통하여 16, 8, 4, 2, 1 cycle에 동작하는 5개의 multirate block을 유도함으로서 저전력 systolic 구조를 제안하였다. 각각의 sub-block들의 곱셈 구현은 덧셈기와 쉬프트로 구현하는 CSD(Cainmic signed digit) 방식을 채택하여 덧셈의 수를 줄임으로서 전력소모를 감소시켰다. 또한 각각의 sub-block들의 전력소모를 더욱 감소시키기 위하여 common sub-expression sharing 방식을 채용함으로서 덧셈의 연산량을 더욱 감소시킨 구조를 제안하였다. 그 결과, 2의 보수형을 사용하는 구조와 비교하여 58.4%의 상대 전력소모를 줄일 수 있었다. 또한 하드웨어 구현을 Verilog-HDL코팅을 통하여 시뮬레이션 함으로서 구조가 정확하게 동작함을 확인하였다.

UWB 시스템을 위한 RS(23,17) 복호기 최적 설계 (An Optimized Design of RS(23,17) Decoder for UWB)

  • 강성진;김한종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8A호
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    • pp.821-828
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB 시스템에서 사용되는 RS(23,17)부호의 복호기를 최적화하여 설계하였다. 제안된 복호기는 파이프 라인 구조를 갖는 수정된 유클리드(pipeline structured - modified Euclidean) 알고리즘을 사용한다. 먼저, 기존의 PE 블록 구조를 수정하여 효율적인 PE 블록 구조를 제안하고, 차수(degree) 계산이 필요 없는 복호 알고리즘을 제안한다. 또한, Chien 탐색 알고리즘, Forney 알고리즘, FIFO 크기를 UWB 규격에 최적화 시켜, 작은 복호 지연(latency) 및 하드웨어 복잡도를 가지도록 하였다. 제안된 복호기는 Verilog HDL을 사용하여 구현되었고, 삼성 65nm library를 이용하여 합성한 결과, 실제 ASIC을 제작했을 경우에 250MHz정도까지는 동작이 보장된다고 볼 수 있으며, gate count는 17,628이다.

64-비트 데이터패스를 이용한 Whirlpool 해시 함수의 하드웨어 구현 (A Hardware Implementation of Whirlpool Hash Function using 64-bit datapath)

  • 권영진;김동성;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.485-487
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    • 2017
  • 국제 표준화 기구인 ISO/IEC에서 10118-3 표준으로 채택된 Whirlpool 해시 함수는 AES 블록 암호와 유사한 SPN(Substitution Permutation Network) 구조를 기반으로 하여 메시지의 무결성을 제공하는 알고리듬이다. 본 논문에서는 Whirlpool 해시 함수의 하드웨어 구현에 대해서 기술한다. 라운드 블록은 64-비트 데이터 패스로 설계하였으며, 10회의 라운드에 걸쳐서 암호화가 진행된다. 면적을 최소화하기 위해 키 확장과 암호화 알고리듬은 동일한 하드웨어를 사용한다. Verilog HDL을 이용해 Whirlpool 해시 함수를 모델링하였고, ModelSim으로 시뮬레이션을 수행하여 정상 동작을 확인하였다.

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SDRAM 의 AC 변수 테스트를 위한 BIST구현 (The Implementation of the Built-In Self-Test for AC Parameter Testing of SDRAM)

  • Sang-Bong Park
    • 정보학연구
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    • 제3권3호
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    • pp.57-65
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    • 2000
  • 본 논문에서는 내장된 SDRAM 에 대한 기능 및 AC 변수를 테스트하는 BIST 회로의 알고리듬 및 회로 구현을 기술하였다 제안된 BIST 회로를 사용하여 내장된 SDRAM 의 고장난 비트 셀의 어드레스 위치를 출력시킴으로써 Redundancy 회로 사용에 관한 정좌를 제공하도록 설계하였다. 또 실지 동작 주파수에서의 내장된 SDRAM 의 AC 변수에 대한 테스트를 수행하여 메모리의 오동작이 발생된 경우 어떤 AC 변수가 설계 사양을 벗어나는지를 출력하도록 구현하였다. $0.25\mu\textrm{m}$ 셀 라이브러리를 이용하여 회로 합성하는 경우 전체 게이트 수는 약 4,500 개 정도이고, Verilog 레지스터 전송 언어를 사용하여 설계 및 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 하나의 AC 변수에 대해서 2Y-March 14N 알고리듬으로 테스트하는 경우 100Mhz 동작 주파수에서 테스트 시간은 200ms 정도이다.

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RISC-V 아키텍처 기반 6단계 파이프라인 RV32I프로세서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Six-Stage Pipeline RV32I Processor Based on RISC-V Architecture)

  • 민경진;최서진;황유빈;김선희
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.76-81
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    • 2024
  • UC Berkeley developed RISC-V, which is an open-source Instruction Set Architecture. This paper proposes a 32-bit 6-stage pipeline architecture based on the RV32I RSIC-V. The performance of the proposed 6-stage pipeline architecture is compared with the existing 32-bit 5-stage pipeline architecture also based on the RV32I processor ISA to determine the impact of the number of pipeline stages on performance. The RISC-V processor is designed in Verilog-HDL and implemented using Quartus Prime 20.1. To compare performance the Dhrystone benchmark is used. Subsequently, peripherals such as GPIO, TIMER, and UART are connected to verify operation through an FPGA. The maximum clock frequency for the 5-stage pipeline processor is 42.02 MHz, while for the 6-stage pipeline processor, it was 49.9MHz, representing an 18.75% increase.

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