• 전자공학회논문지CI
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• 제45권1호
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• pp.1-10
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• 2008

본 논문에서는 기존에 얼굴 검출에 사용된 ICT(Improved Census Transform) 변환을 이용하여 눈, 코, 입 등의 얼굴 특징을 검출하는 하드웨어를 설계하였다. 파이프라인 구조를 이용하여 동작 속도를 높였고, ICT 변환, 메모리 공유, 동작 과정의 세분화를 통하여 메모리 사용량을 줄였다. 본 논문에서 사용한 알고리즘을 얼굴 검출 및 인식 분야에서 테스트용으로 주로 쓰이는 BioID 데이터베이스(database)를 이용하여 테스트한 결과 100%의 검출률을 보였고, 설계한 하드웨어의 결과도 이와 동일하였다. 또한 Synopsys사의 Design Compiler와 동부아남사의 $0.18{\mu}m$ library를 이용하여 합성한 결과 총 $376,821{\mu}m2$의 결과를 얻었고 78MHz의 동작 클럭 하에서 17.1msec의 검출 속도를 보였다. 본 논문은 소프트웨어 형태의 알고리즘을 임베디드 하드웨어로 구현함으로 인하여 실시간 처리의 가능성을 보였고, 저가격, 높은 이식성에 대한 가능성을 제시하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권4호
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• pp.425-435
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• 2016

This paper describes a spread-spectrum clock generation method by utilizing a ${\Delta}{\Sigma}$ digital PLL (DPLL) which is solely based on binary phase detection and does not require a linear time-to-digital converter (TDC) or other linear digital-to-time converter (DTC) circuitry. A 1-bit high-order ${\Delta}{\Sigma}$ modulator and a hybrid finite-impulse response (FIR) filter are employed to mitigate the phase-folding problem caused by the nonlinearity of the bang-bang phase detector (BBPD). The ${\Delta}{\Sigma}$ DPLL employs a two-point modulation technique to further enhance linearity at the turning point of a triangular modulation profile. We also show that the two-point modulation is useful for the BBPLL to improve the spread-spectrum performance by suppressing the frequency deviation at the input of the BBPD, thus reducing the peak phase deviation. Based on the proposed architecture, a 3.2 GHz spread-spectrum clock generator (SSCG) is implemented in 65 nm CMOS. Experimental results show that the proposed SSCG achieves peak power reductions of 18.5 dB and 11 dB with 10 kHz and 100 kHz resolution bandwidths respectively, consuming 6.34 mW from a 1 V supply.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.484-494
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• 2014

We describe a digitally controlled oscillator (DCO) which compensates the frequency variations for process, voltage, and temperature (PVT) variations with an accuracy of ${\pm}2.6%$ at 2.5 GHz. The DCO includes an 8 phase current-controlled ring oscillator, a digitally controlled current source (DCCS), a process and temperature (PT)-counteracting voltage regulator, and a bias current generator. The DCO operates at a center frequency of 2.5 GHz with a wide tuning range of 2.2 GHz to 3.0 GHz. At 2.8 GHz, the DCO achieves a phase noise of -112 dBc/Hz at 10 MHz offset. When it is implemented in an all-digital phase-locked loop (ADPLL), the ADPLL exhibits an RMS jitter of 8.9 ps and a peak to peak jitter of 77.5 ps. The proposed DCO and ADPLL are fabricated in 65 nm CMOS technology with supply voltages of 2.5 V and 1.0 V, respectively.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.427-435
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• 2014

Segmented-channel MOSFETs (SegFETs) can achieve both good performance and variation robustness through the use of $HfO_2$ (a high-k material) to create the shallow trench isolation (STI) region and the very shallow trench isolation (VSTI) region in them. SegFETs with both an HTI region and a VSTI region (i.e., the STI region is filled with $HfO_2$, and the VSTI region is filled with $SiO_2$) can meet the device specifications for high-performance (HP) applications, whereas SegFETs with both an STI region and a VHTI region (i.e., the VSTI region is filled with $HfO_2$, and the STI region is filled with $SiO_2$) are best suited to low-standby power applications. AC analysis shows that the total capacitance of the gate ($C_{gg}$) is strongly affected by the materials in the STI and VSTI regions because of the fringing electric-field effect. This implies that the highest $C_{gg}$ value can be obtained in an HTI/VHTI SegFET. Lastly, the three-dimensional TCAD simulation results with three different random variation sources [e.g., line-edge roughness (LER), random dopant fluctuation (RDF), and work-function variation (WFV)] show that there is no significant dependence on the materials used in the STI or VSTI regions, because of the predominance of the WFV.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.130-137
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• 2013

본 논문은 생체신호 측정을 위한 저전력/저면적 AFE(analog front-end)에 관한 것이다. 제안된 AFE는 계측증폭기(IA), 대역 통과 필터(BPF), 가변 이득 증폭기(VGA), SAR 타입 A/D 변환기로 구성된다. 전류 분할 기법을 이용한 작은 gm (LGM) 회로와 고 이득 증폭기로 구성된 Miller 커패시터 등가 기술을 이용하여, 외부 수동소자를 사용하지 않고 AC-coupling을 구현하였다. 응용에 따른 BPF의 고역 차단 주파수 변화는 전압 조절기(regulator)를 이용한 출력 전압 변화를 이용하여 $g_m$을 변화하여 구현 시켰다. 내장된 ADC는 커패시터 분할 기법을 적용한 이중 배열 커패시터 방식의 D/A변환기와 비동기 제어 방식을 이용하여 저 전력과 저 면적으로 구현하였다. 일반 CMOS 0.18um 공정을 이용하여 칩으로 제작하였고, 전체 칩 면적은 PAD등을 모두 포함하여 $650um{\times}350 um$이다. 제안된 AFE의 전류 소모는 1.8V에서 6.3uA이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1994년도 제3회 학술강연회논문집
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• pp.21-26
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• 1994

Conventional electroexplosive devices (EED) commonly use a very small metal bridgewire to ignite explosive materials i.e. pyrotechnics, primary and secondary explosives. The use of semiconductor devices to replace “hot-wire” resistance heating elements in automotive safety systems pyrotechnic devices has been under development for several years. In a typical 1 amp/1 watt electroexplosive devices, ignition takes place a few milliseconds after a current pulse of at least 25 mJ is applied to the bridgewire. In contrast, as for a SCB devices, ignition takes place in a few tens of microseconds and only require approximately one-tenth the input energy of a conventional electroexplosive devices. Typically, when SCB device is driven by a short (20 $\mu\textrm{s}$), low energy pulse (less than 5 mJ), the SCB produces a hot plasma that ignites explosive materials. The advantages and disadvantages of this technology are strongly dependent upon the particular technology selected. To date, three distinct technologies have evolved, each of which utilizes a hot, silicon plasma as the pyrotechnic initiation element. These technologies are 1.) Heavily doped silicon as the resistive heating initiation mechanism, 2.) Tungsten enhanced silicon which utilizes a chemically vapor deposited layer of tungsten as the initiation element, and 3.) a junction diode, fabricated with standard CMOS processes, which creates the initial thermal environment by avalanche breakdown of the diode. This paper describes the three technologies, discusses the advantages and disadvantages of each as they apply to electroexplosive devises, and recommends a methodology for selection of the best device for a particular system environment. The important parameters in this analysis are: All-Fire energy, All-Fire voltage, response time, ease of integration with other semiconductor devices, cost (overall system cost), and reliability. The potential for significant cost savings by integrating several safety functions into the initiator makes this technology worthy of attention by the safety system designer.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제40권4호
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• pp.155-158
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• 2010

Digital radiographic systems allow the implementation of a fully digital picture archiving and communication system (PACS), and provide the greater dynamic range of digital detectors with possible reduction of X-ray exposure to the patient. This article reviewed the basic physical principles of digital radiographic imaging system in dental clinics generally. Digital radiography can be divided into computed radiography (CR) and direct radiography (DR). CR systems acquire digital images using phosphor storage plates (PSP) with a separate image readout process. On the other hand, DR systems convert X-rays into electrical charges by means of a direct readout process. DR systems can be further divided into direct and indirect conversion systems depending on the type of X-ray conversion. While a direct conversion requires a photoconductor that converts X-ray photons into electrical charges directly, in an indirect conversion, lightsensitive sensors such as CCD or a flat-panel detector convert visible light, proportional to the incident X-ray energy by a scintillator, into electrical charges. Indirect conversion sensors using CCD or CMOS without lens-coupling are used in intraoral radiography. CR system using PSP is mainly used in extraoral radiographic system and a linear array CCD or CR sensors, in panoramic system. Currently, the digital radiographic system is an important subject in the dental field. Most studies reported that no significant difference in diagnostic performance was found between the digital and conventional systems. To accept advances in technology and utilize benefits provided by the systems, the continuous feedback between doctors and manufacturers is essential.

• 전기전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.111-120
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• 2001

VC 통합은 동일한 VC 레이블을 가진 VC들에서 각 VC의 해당 셀들을 구분하는 기능이 필요하다. 이러한 확인절차(identification process)를 돕는 다양한 접근 방법들이 제안되어 왔지만, 대부분이 추가적인 버퍼링을 필요로 하거나 프로토콜상의 오버헤드나 전송 지연을 가져옴으로써 QoS 규정을 만족시키기에 어려웠다. 이러한 단점을 극복하는 동시에 VC-통합을 지원하는 스케줄러(VCMS)가 제안되었으나 모든 VC들이 통합되거나 유입 트래픽이 매우 작은 경우 snoop하기 위한 비통합 셀들이 부족하게 되는 현상이 발생한다. 이 경우 비어 있는 슬롯들을 채우기 위해 특별한 제어 셀들을 사용하게 되나 제어 셀의 개수가 많아지면 셀 유실률이 높아질 수 있으며 부가적인 패킷 전송지연이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 비어있는 큐를 갖는 VC의 시퀀스들은 건너뛰고 단지 이를 표시하기 위한 SS 셀만을 채워 넣는 Sequence Skipping(SS)을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 SS가 셀 유실률과 평균 패킷 전송지연을 줄일 수 있으며 따라서 VC 통합에 적합한 방안임을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.343-350
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• 2016

본 논문에서는 감염된 IP로부터 악성 공격을 감지하고 예방하기 위한 안전하고 효율적인 온칩버스를 기술한다. 대부분의 상호-연결 시스템(온칩버스)은 모든 데이터와 제어 신호가 밀접하게 연결되어있기 때문에 하드웨어 말웨어 공격에 취약하다. 본 논문에서 제안하는 보안 버스는 개선된 아비터, 어드레스 디코딩, 마스터와 슬레이브 인터페이스로 구성되며, AHB (Advanced High-performance Bus)와 APB(Advance Peripheral Bus)를 이용하여 설계되었다. 또한, 보안 버스는 매 전송마다 아비터가 마스터의 점유율을 확인하고 감염된 마스터와 슬레이브를 관리하는 알고리즘으로 구현하였다. 제안하는 하드웨어는 Xilinx ISE 14.7을 사용하여 설계하였으며, Virtex4 XC4VLX80 FPGA 디바이스가 장착된 HBE-SoC-IPD 테스트 보드를 사용하여 검증하였다. TSMC $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 39K개의 게이트로 구현되었으며 최대 동작주파수는 313MHz이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.503-506
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• 2015

IoT(Internet of Things) 상용화에 따라 무선 통신이 가능한 하드웨어 구조 개발의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 디바이스 간 연동이 가능한 Smart Frame System이 내장된 SoC(System on a Chip) 플랫폼 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 디지털 액자에 무선통신 기능과 실시간 처리가 가능한 하드웨어 구조를 적용하였고, Bluetooth를 이용하여 제어할 수 있는 스마트폰 어플리케이션을 개발하였다. 제안하는 SoC 플랫폼의 하드웨어 구조는 CIS(CMOS Image Sensor) Controller 모듈, Memory Controller 모듈, 확대, 축소, 회전 등의 다양한 영상처리를 위한 ISP(Image Signal Processing) 모듈, 디바이스 간 통신을 위한 Bluetooth Interface, 영상 출력을 위한 VGA Controller 모듈, TFT-LCD Controller 모듈로 구성된다. IoT 서비스를 지원하는 Smart Frame System은 Virtex4 XC4VLX80 FPGA 디바이스가 장착된 HBE-SoC-IPD 테스트 보드를 사용하여 구현 및 검증하였으며, 동작 주파수는 54MHz이다.