• The KIPS Transactions:PartA
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• v.12A no.5 s.95
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• pp.365-374
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• 2005

Schedulability analysis is necessary to build reliable embedded real-time systems. For schedulability analysis, worst-case execution time(WCET) analysis that computes upper bounds of the execution times of tasks, is required indispensably. WCET analysis is done in two phases. The first phase is high-level analysis that analyzes control flow and finds longest paths of the program. The second phase is low-level analysis that computes execution cycles of basic blocks taking into account the hardware architecture. In this thesis, we design and implement integrated WCET analysis tools. We develop the WCET analysis tools for XScale-based system called WATER(WCET Analysis Tool for Embedded Real-time system). WATER consist of high-level flow analyzer and low-level execution time analyzer. Also, We compare real measurement for execution of program with analysis result calculated by WATER.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.7
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• pp.1553-1557
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• 2004

A real-time processing system for embedded hardware genetic algorithm is suggested. In order to operate basic module of genetic algorithm in parallel, such as selection, crossover, mutation and evaluation, dual processors based architecture is implemented. The system consists of two Xscale processors and two FPGA with evolvable hardware, which enables to process genetic algorithm efficiently by distributing the computational load of hardware genetic algorithm to each processors equally. The hardware genetic algorithm runs on Linux OS and the resulted chromosome is executed on evolvable hardware in FPGA. Furthermore, the suggested architecture can be extended easily for a couple of connected processors in serial, making it accelerate to compute a real-time hardware genetic algorithm. To investigate the effect of proposed approach, performance comparisons is experimented for an typical computation of genetic algorithm.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.7
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• pp.469-477
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• 2009

In mobile systems, energy efficiency is critical to extend battery life. Therefore, power consumption should be taken into account to develop software in addition to performance, Efficient software design in power and performance is possible if accurate power prediction is accomplished during the execution of software, In this paper, power estimation model is developed using statistical analysis, The proposed model analyzes processor behavior Quantitatively using the data of performance monitoring events and power consumption collected by executing various benchmark programs, And then representative hardware events on power consumption are selected using hierarchical clustering, The power prediction model is established by regression analysis in which the selected events are independent variables and power is a response variable, The proposed model is applied to a PXA320 mobile processor based on Intel XScale architecture and shows average estimation error within 4% of the actual measured power consumption of the processor.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.974-977
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• 2007

본 논문은 성능 카운터를 이용하여 Intel XScale 마이크로아키텍쳐 기반의 Marvell PXA320 프로세서에 대한 성능 모니터링을 구현하였다. Windows CE 운영체제 환경의 응용프로그램에 대하여 DVFS 구성에 따른 각각의 벤치마크를 측정하였고, 성능 이벤트에 따른 성능 카운터 값을 측정 하였다. 성능 모니터링으로 측정된 데이터를 기반으로 DVFS 기법을 위한 스케줄링이 가능하다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11c
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• pp.711-713
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• 2004

In the past time, the protection relay did only a protection function. Currently, its upgraded device i.e. IED(Intelligent Electric Device) has been designed to protect, control, and monitor the whole power system automatically. Also the device is desired to successfully measure important elements of the power system. This paper considers design method of a digital protection IED with a function of measuring various elements and a communication function. The protection IED is composed of the specific function modules that are signal process module, communication module, input/output module and main control module. A signal process module use a DSP processor for analysis of input signal. Main control module use a embedded processor, Xscale, that has an ARM Core. The communication protocol uses IEC61850 protocol that becomes standard in the future. The protection IED is able to process mass information with high-performance processor. As each function module is designed individually, the reliability of the device can be enhanced.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.328-330
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• 2006

동적 전력 관리 기법을 활용한 프로세서의 등장은 고성능 임베디드 장치들의 저전력 설계에 있어서 큰 영향을 주고 있다 특히, XSCALE과 같은 고성능 프로세서의 소비전력은 동작 클럭의 속도와 비례하여 빠르게 증가하고 있으며, 이를 극복하기 위한 다양한 기법이 제시되었다. 동적 전력 관리 기법은 크게 1) 동적 전압 관리 기법과 동적 프리퀀시 관리 기법으로 구분된다. 동적 프리퀀시 관리 기법을 사용한 프로세서는 필요에 따라 프로세서의 동작 클럭 속도를 변경한다. 이는 전체적인 프로세서 성능의 저하를 수반하게 된다 특히, 주변 장치들의 전력 관리가 동시에 이루어지지 않을 경우에는 시스템의 전체적인 성능에 큰 영향을 끼치게 된다. I/O 장치의 인터럽트는 CPU의 현재 실행을 잠시 멈추고, 인터럽트 처리를 우선적으로 수행하도록 한다. 따라서 CPU가 처리할 수 있는 양보다 많은 인터럽트 발생은 인터럽트 처리 이후에 실제 응용 프로그램들이 동작할 시간을 줄이게 되어 CPU는 살아있으나, 인터럽트 이외의 실제 프로세스 실행을 진행할 수 없는 라이브륵(livelock) 현상이 발생한다. 동적 프리퀀시 스케일링을 사용하는 경우, 프로세서의 동작 속도 저하로 인한 livelock 현상이 발생할 수 있으며 이를 막기 위하여, 인터럽트 처리를 제한하는 기법을 제시한다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.8 no.5
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• pp.137-147
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• 2008

Recently, Power and thermal management are becoming major concerns in computer system design. The energy efficiency is an important attribute of the mobile and embedded systems. Today's powerful mobile processors needs more energy and longer battery life. Many research has been focused to reduce energy consumption for the mobile processors.In this paper, performance monitoring system for the Power-management techniques is implemented for Intel's XScale microarchitecture-based Marvell PXA320 processor on Windows CE platform. It also provides software interface for changing DVFS configuration. Performance and power consumption are measured for benchmark programs through performance counter value and voltage/current measurements on LabVIEW platform. By using the developed monitoring system, it is possible for dynamic power management to track processor's workload and to determine the actual power consumption.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.352-354
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• 2004

언제, 어디서나 사용자가 원할 때 시스템을 사용할 수 있는 유비쿼터스 분야에 대한 관심이 고조되는 가운데 전등, TV, 오디오, 전자 열쇠 등을 제어하는 홈 제어 시스템이 개발되어 상용화되고 있는 것이 요즘의 추세이다. 이렇게 유비쿼터스가 급격히 진보됨에 따라 같이 대두되는 부분이 바로 보안이다. 언제, 어디서나 사용자가 원할 때 시스템을 사용해야 하지만 반드시 자격을 가지고 있는 사용자만이 이용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 인텔 XScale 프로세서 기반의 하드웨어 시스템에서 임베디드 리눅스 운영체제를 이용하여 홈 제어 시스템을 구현하였다. 또한 인증 모듈을 적용함으로써 보안을 강화시켰다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.493-497
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• 2005

This paper is about the research of the User Agent implementation under wireless embedded environment, using SIP which is one of protocol components construct the VoIP system. The User Agent is made of the User Agent configuration block, the device thread block to control devices and the SIP stack block to process SIP messages. The device thread consists of the RTP thread and the sound lard device processing block. Futhermore, the SIP stack consist of the worker thread to process proxy events, the SIP transceiver and SIP thread to transfer and receive SIP messages. The H/W platform is a board included the Intel's XScale PXA255 processor, flash memory, SDRAM, Audio CODEC module and wireless LAN threough PCMCIA socket, furthermore a microphone and headphone is used by the audio 1/0. The system has embedded linux kernel 2.4.19. For embedded environment, the function of User Agent and SIP method is diminished. Finally, the resource of system could be reduced about $12.9\%$, compared to overall system resource, by minimizing peripherals control and excepting TCP.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10b
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• pp.361-363
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• 2005

본 논문에서는 MPEG-4 Version2 Audio 표준에 근거하여 낮은 연산부담을 갖는 독자적인 엘고리즘을 적용한 MPEG-4 BSAC Audio 디코더를 개발하였다. 개발된 BSAC 디코더는 32bit RISC 구조를 갖는 Intel Xscale Processor 기반 시스템에 최적화하여 구현 및 평가를 수행하였다. 수행속도 증가 및 연산 정밀도 향상을 위해 각 기능 블록별 기능 및 구현 원리 연구와 32 bit 연산 구조를 파악하여, 이를 고정소수점 연산 구조로 구현함으로써 성능을 향상시켰다. 유한비트에 따른 오차 영향을 최소화하기 위해 데이터의 표현 범위에 대한 연구를 통해 근사한 오차를 최소화 하여 연산 정밀도를 향상 시키고자 하였다. 비선형 양자화기 및 filter bank 등 상대적으로 높은 연산 부담을 갖는 기능 블록은 Table look-up, 보간법, 지수연산 제거, pre/post scrambling 기법 등을 적용하여 최적화 하였다. 최종적으로 개발된 BSAC 디코더는 32 bit 연산 구조의 X-scale 프로세서를 탑재한 Development Board와 WindowsCE OS로 구성된 타겟 system에 이식하여 performance 평가하였으며, 높은 연산 정밀도 및 다른 수행속도를 확인할 수 있었다. 주관적인 청각 평가에서도 MPEG-4 reference 디코더와의 음원의 차이가 거의 없음을 확인하였다.