• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.301-306
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• 2008

Drivers are becoming more fatigued and uncomfortable with increase in traffic density, and this condition can lead to slower reaction time. Consequently, they may face the danger of traffic accidents due to their inability to cope with frequent gear shifting. To reduce this risk, some drivers prefer automatic transmission (AT) over manual transmission (MT). The AT offers more superior drivability and less shifting shock than the MT; therefore, the AT market share has been increasing. The AT is controlled by an electronic control unit (ECU), which provides better shifting performance. The transmission control unit (TCU) is a higher-value-added product, so the companies that have advanced technologies end to evade technology transfer. With more cars gradually using the ECU, the TCU is expected to be faster and more efficient for organic communication and arithmetic processing between the control systems than the l6-bit controller. In this paper, the model of an automatic transmission vehicle using MATLAB/Simulink is developed for the Hardware in-the-Loop (HIL) simulation with a 32-bit embedded system, and also the AT control logic for shifting is developed by using MATLAB/Simulink. The developed AT control logic, transformed automatically by real time workshop toolbox, is loaded to a 32-bit embedded system platform based on Freescale's MPC565. With both vehicle model and 32-bit embedded system platform, we make the HIL simulation system and HIL simulation of AT based on real time operating system (RTOS) is performed. According to the simulation results, the developed HIL simulator will be used for the performance test of embedded system for AT with low cost and effort.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.108-115
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• 1990

고속 퓨리어변화(Fast Fourier Transform)연산용 2차원 시스토릭 어레이의 기본 구성요소인 단위 처리요소(Unit processing element)를 직접회로로 설계, 제작하고 제작된 칩을 평가하였다. 설계된 칩은 FFT 연산을 위한 데이타셔플링 기능과 반쪽 버터플라이 연산기능을 수행한다. 약 6,500여개의 트랜지스터로 구성된 이 칩은 표준셀 방식으로 설계되었으며, 2미크론 이중 금속 P-Well CMOS 공정으로 제작되었다. 제작된 칩을 웨이퍼 상태로 프로브카드를 이용하여 평가하였으며 그 결과, 20MHz 클럭 주파수에서 반쪽 버터플라이 연산이 0.5${\mu}sec$에 수행됨을 확인하였다. 본 논문에서 설계, 제작된 칩을 이용하여 1024-point FFT를 연산하는 경우 11.2${\mu}sec$의 시간이 소요될 것으로 예상된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권3호
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• pp.86-93
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• 2008

다양한 무선 통신 표준 규격을 수용하는 멀티모드 단말기 모뎀은 가변적인 워드 길이와 광범위한 데이터율을 처리한 수 있는 다기능 산술 연산 회로를 필요로 한다. 일반적으로 이런 목표를 위한 하드웨어는 요구되는 최고 성능을 달성하도록 설계되어지므로 종종 전력 소모 측면에서 낭비적인 요소가 있으며 특히 낮은 데이터율에서 심화되는 경향이 있다. 따라서 동작 속도와 전력에 적합한 산술 연산 치로는 무선 통신 응용 분야에서 매우 필수적인 요소이다. 본 논문에서는 계층적인 캐리스킵 로직을 기본 구성 블록으로 하는 전력 효율적 다기능 가산기 구조를 제안하고 다양한 동작 모드에서의 면적, 성능, 전력 효율을 보임으로써 효과를 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.75-82
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• 2000

본 논문에서는 새로운 16비트 저전력 ALU(Arithmetic Logic Unit) 구조 및 회로를 제안하여 트랜지스터 레벨로 설계, 제작 및 테스트하였다. 설계한 ALU는 16개의 명령어를 수행하며 2단계 파이프라인 구조를 가진다. 제안한 ALU는 switched capacitance를 줄이기 위해 논리연산시에는 덧셈기가 스위칭하지 않도록 하였으며, P(propagation)블록의 출력을 듀얼버스(dual bus)구조로 하였다. 또한 이와 같은 ALU구조를 위한 새로운 효율적인 P 및 G(generation)블록을 제안하였다. 그 외에 저전력 실현을 위하여 ELM덧셈기, 이중모서리 천이 플립플롭double-edge triggered flip-flop) 및 조합형 논리형태(combination of logic style)을 사용하여 ALU를 구현하였다. 모의실험결과, 제안한 구조는 기존의 구조$^{[1.2]}$에 비교하여 수행되는 산술연산의 사용횟수에 대하여 논리연산의 사용횟수가 증가할수록 전력감축의 효과가 증가하였다. 수행되는 산술연산 대 논리연산의 전형적인 비율을 7:3이라고 가정할 때, 제안한 구조는 기존 구조에 비해서 12.7%의 전력감축을 보였다. 설계한 ALU는 0.6${\mu}m$ 단일폴리, 삼중금속 CMOS 공정으로 제작하였다. 칩 테스트 결과 최대동작 주파수는 53MHz로 동작하였고 전력소모는 전원전압 3.3 V, 동작 주파수 50MHz에서 33mW를 소모하였다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.62-71
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• 2002

본 논문은 고속의 FFT 연산을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 명령어와 그 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 명령어는 MAC 연산에 의존하는 기존의 DSP 칩과는 다른 새로운 연산 과정을 수행한다. 본 논문은 새로운 명령어의 원활한 수행을 위한 데이터 연산 유닛(Data Processing Unit : DPU)의 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 명령어 및 하드웨어 구조는 기존의 DSP 칩과 비교하여 FFT 연산 속도가 2배 향상되었다. 제안된 구조는 Verilog HDL을 사용하여 설계되었으며 0.35 ${\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 수행되었다. 분석 결과 최대 동작 주파수는 약 144.5 MHz이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.287-287
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• 2021

본 연구에서는 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 포트란을 이용하여 확산파 강우 유출모형을 개발하였다. CUDA 포트란은 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit: GPU)에서 수행하는 병렬 연산 알고리즘을 포트란 언어를 사용하여 작성할 수 있도록 하는 GPU상의 범용계산(General-Purpose Computing on Graphics Processing Units: GPGPU) 기술이다. GPU는 그래픽 처리 작업에 특화된 다수의 산술 논리 장치(Arithmetic Logic Unit: ALU)로 구성되어 있어서 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU)보다 한 번에 더 많은 연산 수행이 가능하다. 이에 따라, CUDA 포트란기반 확산파모형은 분포형 강우유출모형의 수치모의 연산시간을 단축시킬 수 있다. 분포형모형의 지배방정식은 확산파모형과 Green-Ampt모형으로 구성되었고, 확산파모형은 유한체적법을 이용하여 이산화 하였다. CUDA 포트란기반 확산파모형의 정확성은 기존 연구된 수리실험 결과 및 CPU기반 강우유출모형과 비교하였으며, 연산소요시간에 대한 효율성은 CPU기반 확산파모형과 비교하였다. 그 결과 CUDA 포트란기반 확산파모형의 결과는 수리실험 결과 및 CPU기반 강우유출모형의 결과와 유사한 결과를 나타냈다. 또한, 연산소요시간은 CPU 기반 확산파모형의 연산소요시간보다 단축되었으며, 본 연구에 사용된 장비를 기준으로 최대 100배 정도 단축되었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권4호
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• pp.203-208
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• 2007

본 논문에서는 CMOS 다치 논리회로를 이용하여 $64{\times}64$ 비트 Modified Booth 곱셈기를 설계하였다. 설계한 곱셈기는 Radix-4 알고리즘을 이용하여 전류모드 CMOS 4치 논리회로로 구현하였다. 이 곱셈기는 트랜지스터 수를 기존의 전압모드 2진 논리 곱셈기에 비해 64.4% 감소하였으며, 내부 구조를 규칙적으로 배열하여 확장성을 갖도록 설계하였다. 설계한 회로는 2.5V의 공급전압과 단위전류 $5{\mu}A$를 사용하여, $0.25{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 구현하였으며 HSPICE를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과, 2진 논리 곱셈기는 $7.5{\times}9.4mm^2$의 점유면적에 9.8ns의 최대 전달지연시간과 45.2mW의 평균 전력소모 특성을 갖는 반면, 설계한 곱셈기는 $5.2{\times}7.8mm^2$의 점유면적에 11.9ns의 최대 전달지연시간과 49.7mW의 평균 전력소모 특성으로 점유면적이 42.5% 감소하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• ETRI Journal
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• 제26권6호
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• pp.513-519
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• 2004

This paper presents a low power 16-bit adiabatic reduced instruction set computer (RISC) microprocessor with efficient charge recovery logic (ECRL) registers. The processor consists of registers, a control block, a register file, a program counter, and an arithmetic and logical unit (ALU). Adiabatic circuits based on ECRL are designed using a $0.35{\mu}m$ CMOS technology. An adiabatic latch based on ECRL is proposed for signal interfaces for the first time, and an efficient four-phase supply clock generator is designed to provide power for the adiabatic processor. A static CMOS processor with the same architecture is designed to compare the energy consumption of adiabatic and non-adiabatic microprocessors. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic microprocessor is about 1/3 compared to that of the static CMOS microprocessor.