• 제목/요약/키워드: hardware design

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A MICROPROCESSOR-BASED INTERPOLATOR

  • Lee, B.J.;Nho, T.S.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.69-74
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    • 1984
  • In this paper we present a microprocessor-based interpolator using algebraic arithmetic method. The interpolator consists of 2910 "bit-slice" microprocessor chips and 0.5K ROMs of microprogram memory. The system design is an instruction-data-based architecture with 250ns cycle time. A significant feature of the interpolator is that it has flexibility, very fast interpolatioon speed of (max) 250K pulses/sec, and performs additional functions simultaneously. Throughout the paper detailed explanations are given as to how one can design the hardware and software of the interpolator efficently. In addi- tion to hardware and software design, experimental results are pressented.ressented.

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디지탈 신호처리 프로세서의 테스터블 디자인 기법 (Testable Design Technique for Digital Signal Processor)

  • 김동석;김보환;이기준;최해욱
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권5호
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    • pp.749-758
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    • 1995
  • There are many testable design techniques, among which Scan path and BIST techniques are mainly used. In this paper, the increase of design effectiveness is discussed, when these techniques are applied to the practical implementation of chips. The following techniques are presented : 1) Blocks are commonly used to reduce test time without hardware increase, 2) MUX is used to implement the shortest Scan path, 3) Scan register is used which controls and/or observes several blocks to avoid the increase of hardware.

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컬러재현을 위한 CMAC의 뉴로퍼지 설계 (CMAC Neuro-Fuzzy Design for Color Calibration)

  • 이철희;변오성;문성룡;임기영
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.97-100
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    • 2001
  • CMAC model was proposed by Albus [6] to formulate the processing characteristics of the human cerebellum. Instead of the global weight updating scheme used in the back propagation, CMAC use the local weight updating scheme. Therefore, CMAC have the advantage of fast learning and high convergence rate. In this paper, simulate Color Calibration by CMAC in color images and design hardware by VHDL-base high-level synthesis.

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얼굴인식을 위한 실시간 하드웨어 설계 (A Realtime Hardware Design for Face Detection)

  • 서기범;차선태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.397-404
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Adaboost알고리즘을 이용한 얼굴인식 하드웨어 시스템의 구조를 제안하였다. 제안된 하드에어 구조는 초당 30프레임을 가지며 실시간 처리가 가능하다. 또한 Adaboost알고리즘을 이용하여 얼굴 특징 데이터를 학습하였고, 영상 크기 축소부와 적분 영상 추출부 그리고 얼굴 비교부, 메모리 인터페이스부, 데이터 그룹화, 검출결과 표시부 등으로 구성되었다. 제안된 하드웨어 구조는 사이클당 1포인트를 계산 할 수 있는 구조로 속도의 향상을 가져오며 full HD($1920{\times}1080$)의 경우에는 총 사이클 수 $2,316,087{\times}30=69,482,610$로 약 70MHz의 속도를 가진다. 제안된 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 디자인되었고, Mentor Graphics Modelsim을 이용하여 검증하였으며, 합성은 FPGA Xilinx Virtex5 XC5VLX330을 이용하여 칩의 대략 35%인 74,757 Slice LUT와 45MHz의 주파수에서 동작한다.

메모리 크기에 효율적인 적분영상 하드웨어 설계 연구 (A Study of Integral Image Hardware Design for Memory Size Efficiency)

  • 이수현;정용진
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.75-81
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    • 2014
  • 적분영상은 입력영상의 픽셀 값을 기준좌표부터 순차적으로 누적하여 만든 영상으로, Haar-like features와 같은 네모난 박스 모양의 필터 연산을 효율적으로 처리하기 위하여 사용된다. 그러나 적분영상은 입력영상보다 3배 이상 많은 메모리를 소모하기 때문에, 메모리 자원이 제한적인 하드웨어 설계 환경에서는 사용이 어렵다. 본 논문에서는 효율적인 메모리 사용을 위한 적분영상 하드웨어 설계 방법을 제안한다. 해당 방법은 적분영상 이외에 세로적분영상과 가로적분영상을 생성하고, 입력영상을 재사용 하는 방법을 사용한다. 그리고 박스 필터의 크기에 따라 modulo 연산을 적용하여 적분영상의 데이터 크기를 줄이는 방법을 함께 적용하였다. 적분 영상 데이터를 읽기 위해 나누어진 영상 데이터를 다시 덧셈해야하는 연산 오버헤드가 발생하지만, 4개의 데이터를 단순히 더하는 연산이므로 병렬처리가 가능한 하드웨어 환경에서는 큰 영향을 미치지 않는다. Xilinx사의 Virtex5-LX330T를 대상으로 실험한 결과 $640{\times}480$ 크기의 8bit gray-scale 입력영상에서 최대 $32{\times}32$ 크기의 필터사용을 기준으로 50%의 적분영상 메모리를 감소시킬 수 있다.

소프트웨어/하드웨어 최적화된 타원곡선 유한체 연산 알고리즘의 개발과 이를 이용한 고성능 정보보호 SoC 설계 (Design of a High-Performance Information Security System-On-a-Chip using Software/Hardware Optimized Elliptic Curve Finite Field Computational Algorithms)

  • 문상국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.293-298
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    • 2009
  • 본 연구에서는 193비트 타원곡선 암호화프로세서를 보조프로세서 형태로 제작하여 FPGA에 구현하였다. 프로그램 레벨에서 최적화된 알고리즘과 수식을 제안하여 증명하였고, 검증을 위해 Verilog와 같은 하드웨어 기술언어를 통하여 다시 한번 분석 하여 하드웨어 구현에 적합하도록 수정하여 최적화 하였다. 그 이유는 프로그래밍 언어의 순차적으로 컴파일되고 실행되는 특성이 하드웨어를 직접 구현하는 데에 본질적으로 틀리기 때문이다. 알고리즘적인 접근과 더불어 하드웨어적으로 2중적으로 검증된 하드웨어 보조프로세서를 Altera 임베디드 시스템을 활용하여, ARM9이 내장되어 있는 Altera CycloneII FPGA 보드에 매핑하여 실제 칩 프로토타입 IP로 구현하였다. 구현된 유한체 연산 알고리즘과 하드웨어 IP들은 실제적인 암호 시스템에 응용되기 위하여, 193 비트 이상의 타원 곡선 암호 연산 IP를 구성하는 라이브러리 모듈로 사용될 수 있다.

MPSoC를 위한 저비용 하드웨어 MPI 유닛 설계 (The Design of Hardware MPI Units for MPSoC)

  • 정하영;정원영;이용석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1B호
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    • pp.86-92
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    • 2011
  • 본 논문에선 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서 시스템에서 메시지 전달을 지원하는 하드웨어 MPI(Message Passing Interface) 유닛을 설계하였다 데이터 전송 동기화 및 데이터 전송, 완료까지의 과정을 하드웨어 MPI 유닛이 담당하여 동기화에 따른 오버헤드를 경감시켰다. 또한 동기화 메시지를 저장 관리하는 요청 큐(Request Queue), 준비 큐(Ready Queue), 예약 큐(Reserve Queue)를 내장하여 병렬적으로 입력받은 동기화 메시지를 관리하고 비순차적 종료(out of order completion)을 지원한다. BMF(Bus Functional Medel)을 제작해 제안한 구조에서의 전송 대역폭 성능을 확인한 결과 다대다 통신에서 25% 이상의 성능 향상이었음을 확인할 수 있었다. 그 후 HDL로 기술된 하드웨어를 Magnachip 0.18 공정 라이브러리에서 합성하였으며 프로토 타입 chip으로 제작하였다. 제안한 MPI 유닛은 전체 칩 사이즈의 1% 이하의 크기로 높은 성능 향상을 기대할 수 있어, 저비용 설계와 확장성 측면에서 임베디드 MPSoC(Multi-Processor System-on-Chip)의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

A Study on the Design Plan of Naval Combat System Software to Reduce Cost of Hardware Discontinuation Replacement

  • Jeong-Woo, Son
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.71-78
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    • 2023
  • 본 논문에서는 함정 전투관리체계 소프트웨어 중 하나인 TV비디오 소프트웨어의 구조를 분석하고, 함정 하드웨어 단종대체로 인한 소프트웨어 수정을 최소화하는 표준 아키텍처를 제안한다. 하드웨어 변경에 따른 TV비디오 소프트웨어의 가변요소와 공통요소를 휘처 기반 재사용 방법(FORM:Feature-Oriented Reuse Method)을 통해 함정 전투관리체계와 통신하고 TV화면을 전시하는 공통 부분과 운용자와 TV카메라 사이의 통신을 하는 가변부분을 분리하여 함정 하드웨어 단종대체 시 수정되는 클래스가 최소화 되도록 클래스 구조를 새롭게 설계하였다. 또한, Strategy 디자인 패턴을 적용하여 하드웨어 단종대체 시 하드웨어 종속 API를 직접 사용하는 클래스를 효율적으로 추가 및 수정하고, 단종품과 대체품 모두 사용가능한 소프트웨어가 되도록 설계하였다. 마지막으로 기존 TV비디오 소프트웨어와 제안하는 TV비디오 소프트웨어의 신뢰성시험 수행 시간 및 기능시험 수행 시간을 측정하여 비교하였고, 최종적으로 하드웨어 단종대체 비용이 감소된 것을 확인하였다.

Error Concealment Based on Semantic Prioritization with Hardware-Based Face Tracking

  • Lee, Jae-Beom;Park, Ju-Hyun;Lee, Hyuk-Jae;Lee, Woo-Chan
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.535-544
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    • 2004
  • With video compression standards such as MPEG-4, a transmission error happens in a video-packet basis, rather than in a macroblock basis. In this context, we propose a semantic error prioritization method that determines the size of a video packet based on the importance of its contents. A video packet length is made to be short for an important area such as a facial area in order to reduce the possibility of error accumulation. To facilitate the semantic error prioritization, an efficient hardware algorithm for face tracking is proposed. The increase of hardware complexity is minimal because a motion estimation engine is efficiently re-used for face tracking. Experimental results demonstrate that the facial area is well protected with the proposed scheme.

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소형 자율 수중 운동체의 비연성 제어기 설계 및 HILS 기법을 이용한 성능 평가 (Decoupled Controller Design of Small Autonomous Underwater Vehicle and Performance Test using HILS)

  • 현철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.130-137
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    • 2013
  • In this paper, decoupled controller design for Autonomous Underwater Vehicle(AUV) and its simulated performance test results and Hardware In the Loop Simulation(HILS) results are presented. Control system design is done using the PD control scheme. Stability analysis and step response of closed loop system under uncertain parameter condition are also presented. The results of full coupled nonlinear model simulation show the well applicability of the designed controller. From the results of HILS, we can verify performance of real time processing and implemented hardware for AUV.